DE2414947A1

DE2414947A1 - Gegengewicht fuer einen messtab

Info

Publication number: DE2414947A1
Application number: DE2414947A
Authority: DE
Inventors: Paul E Allen; James M Stemple
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1973-03-29
Filing date: 1974-03-28
Publication date: 1974-10-17
Also published as: FR2223660A1; GB1440714A; FR2223660B1; US3818596A; JPS49130256A; CA1003633A

Description

Die Erfindung betrifft ein Gegengewicht für den Meßstab einer Koordinaten-Meßmaschine.

In einigen Koordinaten-Meßmaschinen vjerden vertikal geführte Meßstäbe verwendet, die in Anschlag an den zu messenden Gegenstand gebracht werden, so daß Abmessungen zwischen interessierenden Punkten auf diesem bestimmt werden. Diese Bewegung wird im allgemeinen von Hand ausgeführt, d.h. eine Verriegelung wird gelöst und der Meßstab wird von der Bedienungsperson geführt, wenn er· beim Messen angehoben oder abgesenkt wird. Während das bei relativ kleinen Maschinen zufriedenstellt, wird der Meßstab für größere Koordinaten-Meßmaschinen zu schwer, und es wird nötig, das Gewicht des Meßstabes durch ein Gegengevricht zu kompensieren.

409842/0808

-2-

-2- 24H947

Die gängigen Ausführungsformen für ein Gegengewicht wie Kabel, Gexdchte, Federn und dar übliche elektrische Antrieb haben bei der Verwendung mit Koordinaten-Meßmaschinen wesentliche Nachteile.

Ka.bel, Gewichte und Federn nehmen viel Raum ein und sind hinderlich; sie vergrößern das Gewicht· des. Wagens für die Y-Achse und sie können auf den i-leßstab Kräfte ausüben, welche zu ungenauen Messungen führen. Sie lassen sich auch nicht leicht an unterschiedliche Meßstabgewichte anpassen, wenn unterschiedliche Meßspitzen verwendet werden, und der Meßstab kann a.uch nicht durch Kraft einer Maschine angehoben werden.

Andererseits haben Elektromotoren die Neigung, die Einstellmarke zu überschreiten, so daß sieh die normale Lagenfeineinstellung als schwierig erweist, und einige Vorrichtungen schließen die Bedienung des Meßstabes von Hand aus.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird durch die Erfindung eine Gegengewiehtvorriehtung für einen vertikal geführten Meßstab zur Koordinatenmessung geschaffen, Vielehe einen mit einer ein veränderliches Drehmoment liefernden Magnetteilchenkupplung verbundenen Elektromotor aufweist, wobei die Kupplung auf ein bestimmtes, zu übertragendes Drehmoment eingestellt werden kann, welches dem Gewicht des Meßstabes entspricht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert. Es zeigt:

409847/0808 _₃

-3- 24U947

Pig. 1 eine Frontansieht eines Teils einer erfindungsgemäßen Koordinat en-Meßmas chine;

Fig. 2 eine seitliche Ansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Koordinaten-Meßmaschine, wobei die Führungsvorrichtung des Meßstabes gezeigt wird;

Fig. 3 eine Vorderansicht der Führungsvorrichtung für den Meßstab, in der die Führung des Meßstabes und die Gegengewichtvorrichtung gezeigt sind.

In Fig. 1 ist ein Meßstab 10 gezeigt, welcher durch vier Lager 14, 16, 18, 20 auf einem Schlitten 12 in vertikaler Richtung verschiebbar gehaltert ist. Der normalerweise als Y-Achsen-Schlitten bezeichnete Schlitten 12 wird seinerseits längs einer Geraden beweglich auf einem X-Achsen-Schlitten (nicht gezeigt) in wohlbekann- · ter Art gehaltert. Die Bewegung des Meßstabes in vertikaler Richtung entspricht bei dieser Koordinaten-Meßvorrichtung der Bewegung in Z-Richtung.

Die vertikale Bewegung des Meßstabes 10 erzeugt durch ein an ihm befestigtes Gitter 22 und einen auf dem Schlitten 12 befestigten und neben dem Gitter 22 angebrachten Leskopf 24 elektrische Signale. Der Leskopf 24 weist ein feststehendes Gitter auf, das so angebracht ist, daß ein Moire -Streifenmuster erzeugt wird, das sich bei einer Re la. ti wer Schiebung zwischen dem Gitter 22 und dem Lesekopf 24 verschiebt, und dieses Muster wird durch Photozellen gelesen, welche; die der Bewegung des Meßstabes entsprechenden elek-

409842/0808 ₄

-4- 241494?

trischen Signale erzeugen. Diese Vorrichtung an sich ist wohlbekannt und gehört nicht zur vorgelegten Erfindung; und somit wird sie hier nicht im einzelnen beschrieben.

Aus dem oben gesagten geht jedoch hervor, daß die Bewegung in vertikaler Richtung, wenn durch sie die Abmessungen eines Gegenstandes in Z-Richtung gemessen werden, völlig von Verfälschungen frei sein muß, damit genaue Ergebnisse erhalten werden, und wenn veränderliche Biegekräfte auf den Meßstab 10 ausgeübt werden, so daß er leicht gebogen ist, wird die Spitze 26 des Meßstabes dazu neigen, von der echten Z-Achse abzuweichen, wodurch Ungenauigkeiten bei den Messungen hervorgerufen werden. Das läßt sich bei den bekannten Gegengewichtsvorrichtungen mit Kabeln und Gewichten nicht mit Sicherheit ausschließen.

Die erfindungsgemäße Gegengextfichtsvorrichtung weist eine Antriebsvorrichtung auf, welche einen Elektromotor 28 aufweist, der auf dem Schlitten 12 befestigt ist und über Zahnräder 3>0, 32 eine ein einstellbares Drehmoment übertragende Magnetteilchenkupplung J4 antreibt, welche ebenfalls auf dem Schlitten 12 befestigt ist. Geeignete Magnetteilchenkupplungen sind im Handel erhältlich und haben solche Betriebseigenschaften, daß das von ihnen übertragene Drehmoment durch eine einstellbare Stromversorgung ^6 eingestellt werden kann. Eine solche Kupplung weist als weiteres Merkmal auf, daß die Kupplung beim Übertragen eines Drehmomentes von ausgewählter Größe beständig schlüpfen kann. Damit kann die Größe des übertragenen Drehmomentes so eingestellt werden, daß sie gerade dem

-■)-409 8 4 2 /080 0

-5- 24U947

Gewicht des Meßstabes und der mit ihm bewegten Teile entspricht, so daß sich der Meßstab 10 nicht bev/agt, der Elektromotor 28 jedoch ständig läuft. Darüber hinaus kann eine Bewegung von Hand sofort ohne Einmischung der so hergestellten Kräfte zur Erzeugung eines Gegengewichts ausgeführt worden. Soweit solche Kupplungen im Handel erhältlich und bekannt sind, werden sie hier im einzelnen nicht beschrieben. Eine Ausgangswelle 38 der Magnetteilchenkupplung 34 treibt über eine Kupplung 40, eine Welle 42 und ein auf dieser befestigtes Zahnrad 44, welches seinerseits zum Antrieb in eine auf dem Maßstab 10 befestigte Zahnstange 46 eingreift, den Meßstab 10 an.

Durch diese Vorrichtung werden Biegekräfte auf den Meßstab 10 ausgeschaltet, welche zu den oben angeführten Meßung eriauigke it en führen können.

Als aus fallsichers Verriegelung ist eine durch eine Feder vorgespannta, elektrisch lösbare Bremse 48 vorgesehen, Vielehe ebenfalls von dsm Schlitten 12 getragen wird und mit der Welle 42 verbunden ist. Die Bremse 48 ist mit der Versorgungsschaltung des Elektromotors 28 und der Magnet teilchenkupplung j54 so verdrahtet, daß die. .Welle 42 frei ist, wenn der Elektromotor und die Magnetteilchenkupplung mit Strom versorgt werden; aber wenn die Stromzufuhr zu einem dieser Bauteile unterbrochen wird, wird die Bremse 48 angezogen, so daß der Meßstab 10 sicher gehalten wird.

Aus dem Gesagten geht hervor, daß die Größe des Drehmomentes leicht un wechselndes Gewicht des Meßstabes und der mit ihm bewegten Teile

409842/0808

-6- 24U947

angepaßt werden kann, und daß sie für den Meßstab durch Motorkraft in seine Lage bringende Vorrichtungen angepaßt werden kann, d.h., daß eine Größe des Drehmoments eingestellt werden kann, welches das Heben oder Senken des Meßstabes durch Hand- oder Fernsteuerung erlaubt.

-7-2/0808

Claims

-7- 24H947

The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center 20. März 1974

Southfield, Mich. 48075, USA . Anwaltsakte: M-3012

Patentansprüche

r 1Λ Gegengewichtsvorrichtung für den Meßstab einer Koordinaten-Meßmaschine mit einem Meßstab und mit Lagern zum Führen des. Meßstabes in vertikaler Richtung, gekennzei c h n e t durch eine umlaufende Antriebsvorrichtung (28, 30, 32), eine von der umlaufenden Antriebsvorrichtung (28, JO, 32) angetriebene, ein einstellbares Drehmoment übertragende Magnetteilchenkupplung (3^), Vorrichtungen (44, 46), welche eine Antriebsverbindung zwischen der Ausgangswelle (38) der Magnetteilchenkupplung (34) und dem Meßstab (10) herstellen, so daß dieser in vertikaler Richtung bewegt wird, und Vorrichtungen _; (36) zum Einstellen des Drehmomentes der Magnetteilchenkupplungj (34), so daß das Gewicht des Meßstabes (10) ausgeglichen wird, wobei die Antriebsvorrichtung (28, 30, 32) und die Magnetteilchenkupplung (34) ein Gegengewicht für das Gewicht des Meßstabes (10) herstellen. ^!

-8-409847/0808
2. GegengewichtsVorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichne, t, daß die die Magnett eil ehenlcupplung (34) und den Meßstab (ΙΟ) verbindenden Vorrichtungen (44, 46) eine auf dem Meßstab (lO) befestigte Zahnstange (46) und ein von der Ausgangswelle [J)Q) angetriebenes Zahnrad (44) aufweisen, wodurch Biegebeanspruchungen des Meßstabes (10) ausgeschaltet worden.

4 0 98 47/080 ö