DE2946271A1

DE2946271A1 - Three degree of freedom measurement head - has small electric motors for null clamp and force dependent stop

Info

Publication number: DE2946271A1
Application number: DE19792946271
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter 2935 Bockhorn Heimann; Enno 2930 Varel Wilken
Original assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke 2800 Bremen GmbH; Vereinigte Flugtechnische Werke GmbH; Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1979-11-16
Filing date: 1979-11-16
Publication date: 1981-05-27

Abstract

A measurement head for a measurement device for all types of workpiece has a sensor.

Description

Meßkopf für eine Meßmaschine Measuring head for a measuring machine

Die Erfindung bezieht sich auf einen Meßkopf für eine Meßmaschine mit einem in drei Freiheitsgraden verfahrbaren Meßtaster, der in jedem Freiheitsgrad einen elektrische Meßsignale erzeugenden Meßwandler, einen durch Parallelverschiebung einstellbaren Vorlauf mit Haltevorrichtungen für die Nullage und einen im Bereich des Vorlauf kraftabhängig nachgebenden Anschlag aufweist.The invention relates to a measuring head for a measuring machine with a measuring probe that can be moved in three degrees of freedom, which in each degree of freedom a transducer producing electrical measurement signals, one by means of parallel displacement adjustable advance with holding devices for the zero position and one in the area of the flow has a force-dependent yielding stop.

Zur Vermessung beliebiger Körper oder Werkstücke ist es eit einiger Zeit bekannt, Meßmaschinen zu benutzen, die mit entsprechender Genauigkeit auch kooplizierte Körper zu vermessen gestatten. Das Ergebnis einer jeweiligen Messung kann je nach Ausstattung der betreffenden Meßmaschine mit Hilfe von Anzeigevorrichtungen oder in Form eines gedruckten Protokolls ausgegeben werden. Voraussetzung für eine einwandfreie und genaue Messung ist jedoch ein Meßkopf, der eine Messung in allen Freiheitsgraden mit hoher MeBaufl6sung ermöglicht.It has taken quite a while to measure any body or work piece Time known to use measuring machines with the same accuracy Allow copied bodies to be measured. The result of a respective measurement can, depending on the equipment of the measuring machine in question, with the aid of display devices or in the form of a printed report. Requirement for a flawless and accurate measurement, however, is a measuring head that has a measurement in all Degrees of freedom with a high measurement resolution.

Es sind eine Reihe von Meßköpfen bekannt, die aber in ihrer Leistungsfähigkeit begrenzt sind. So gibt es zahlreiche Meßköpfe, die lediglich Messungen in nur einem oder zwei Freiheitsgraden gestatten, während Meßköpfe für Messungen in drei Freiheitsgraden nur vereinzelt bekannt geworden sind. Das Problem derartiger Meßköpfe ist, daß der Meßtaster beim Meßvorgang sowohl mit hinreichender Anpreßkraft am jeweiligen Meßobjekt anliegen als auch bei. Auflaufen gegen das Meßobjekt stoßgeschützt sein soll. Zur Lösung dieses Problems sind Meßköpfe vorgeschlagen worden, bei denen der Meßtaster mit Hilfe von Blattfedern federnd aufgehängt ist. Damit läßt sich zwar eine hinreichende Anpreßkraft und ein hinreichender Stoßschutz erzielen, aber als befriedigend gilt diese Lösung nicht, und zwar, weil die Federn einerseits zum Schwingen neigen und andererseits beim Auslenken des Meßtaster einen sogcnannten Kosinus-Fehler hervorrufen.There are a number of measuring heads known, but their performance are limited. There are numerous measuring heads that only take measurements in just one or two degrees of freedom, while measuring heads for measurements in three degrees of freedom have only become known sporadically. The problem with such measuring heads is that the Probe during the measuring process both with sufficient contact pressure on the respective object to be measured concern as well as. Running against the object to be measured should be protected against impact. To the To solve this problem, measuring heads have been proposed in which the probe is resiliently suspended with the help of leaf springs. This allows a sufficient Achieve contact pressure and adequate shock protection, but is considered satisfactory not this solution, namely because the springs tend to oscillate on the one hand and on the other hand, cause a so-called cosine error when the probe is deflected.

Bei einem aus der DT-OS 25 35 249 bekannten Meßkopf ist für das Auslenken des Meßtasters in drei Freiheitsgraden eine Parallelverschiebung mit Hilfe von in Kugelbuchsen geführten Spindeln vorgesehen, während für die kraftabhängigen Anschläge und einstellbaren Haltevorrichtungen pneumatische Zylinder vorgesehen sind.In a measuring head known from DT-OS 25 35 249 is for the deflection parallel displacement of the probe in three degrees of freedom with the help of in Ball bushing guided spindles are provided, while for the force-dependent stops and adjustable holding devices pneumatic cylinders are provided.

Diese Zylinder halten mit darin angeordneten Bolzen oder Kolben die in den Freiheitsgraden beweglichen Bauteile und bilden somit die Haltevorrichtung bzw. den kraftabhängigen Anschlag. Ein solcher Meßtaster gewährleistet durch die Parallelverschiebung eine gleichbleibende Genauigkeit und auch ein genügend stoßfreies Auflaufen des Meßtasters gegen ein Meßobjekt; aber die Versorgung der pneumatischen Zylinder und ihre Steuerung bereiten viele Schwierigkeiten und erfordern zusätzlichen Lösungsaufwand.These cylinders hold the bolts or pistons arranged therein Components that are movable in the degrees of freedom and thus form the holding device or the force-dependent stop. Such a probe is guaranteed by the Parallel displacement a constant accuracy and also a sufficiently smooth one Running of the probe against an object to be measured; but the supply of the pneumatic Cylinders and their control pose many difficulties and require additional ones Solution effort.

Der Erfindung'liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Meßkopf der eingangs genannten Art mit wenig Aufwand und funktionssicheren Bauteilen aufzubauen. Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Haltevorrichtungen und die kraftabhängignachgebenden Anschläge durch jeweils über Regelstufen steuerbare elektrische Cleichstrom-Kleinmotore gebildet sind, deren auf den Abtriebswellen angeordnete Ritzel mit zugeordneten ZzhnstzngoB der in den Frçiheitsgraden beweglichen Bauteile kXmmon.The invention is therefore based on the object of providing a measuring head of To build up the type mentioned with little effort and functionally reliable components. According to the invention, this object is achieved in that the holding devices and the force-dependent stops by means of each controllable via control stages electrical CDC small motors are formed, whose on the Output shafts arranged pinions with associated ZzhnstzngoB in the degrees of freedom moving components kXmmon.

Der erfindungsgemäße Meßkopf gestattet durch die elektrischen Gleichatrom-Kleinmotore sowohl die jeweilige Haltevorrichtung als auch den kraftabhängigen Anschlag zu regeln, und zwar über die Drehmomente dieser Motore. Diese Maßnahme ermöglicht auch den Vorlauf des Meßtaster in eine ganz bestimmte räumliche Richtung einzustellen oder den Meßtaster in seiner Koordinaten-Nullpunkt festzuhalten. Dabei ist es möglich, den Nullpunkt exakt einzustellen, indem den jeweiligen Kleinmotoren solange entzprechende Steuersignale zugeführt werden, bis die Ueßwandler-Nullpunktsignale ausgeben. Das beim Kämmen der Ritzel an den Zahnstangen auftretende Spiel wird dabei durch Aufteilung der Zahnstangen in zwei gegeneinander verschiebbare Einzelzahnstangen ausgeschaltet.The measuring head according to the invention is made possible by the electric DC small motors to regulate both the respective holding device and the force-dependent stop, namely via the torques of these motors. This measure also enables the Adjust the advance of the probe in a very specific spatial direction or to hold the probe in its coordinate zero point. It is possible to set the zero point exactly by using the corresponding small motors Control signals are fed until the Ueßwandler zero point signals output. That When meshing the pinion on the racks occurring play is by division the racks are switched off in two mutually displaceable single racks.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Vorderansicht eines Meßkopfes im Schnitt, Figur 2 einen Schnitt II-II gemäß Fig. 1 und Figur 3 einen Teilausschnitt gemäß Fig. 1.The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawing. They show: FIG. 1 a front view of a measuring head in section, FIG. 2 a Section II-II according to FIG. 1 and FIG. 3 a partial section according to FIG. 1.

In den Darstellungen nach Figur 1 bis 3 ist das Prinzip eines Meßkopfes zu sehen, bei dem ein Meßtaster 1 mit einer Kupplungsbuchse 2 an einer Spindel 3 befestigt ist. Die Spindel 3 ist dabei in einer Kugelbuchse 4 längsverschiebbar angeordnet, welche ihrerseits in einer Führungsbuchse 5 sitzt. Diese Führungsbuchse 5 ist durch eine im Zentrum einer Deckplatte 7 vorgesehenen Bohrung gesteckt und in einem Flansch 6 daran befestigt. Uber ein Beuegungen in einer Raumachse zulassendes Führungslzger 8 ist diese Deckplatte 7 an eine Zwischenplatte 9 gekoppelt, die ihrerseits über ein weiteres senkrecht dazu liegendes Führungslager 10 an eine mit dem Gehäuse 12 fest verbundenen Grundplatte 11 gekoppelt ist. Die Führungslager 8 und 10 ermöglichen daher gemeinsam mit der längsverschiebbaren Spindel 3 eine Bewegung des Meßtaster 1 in den drei Raumachsen X, Y, Z durch Parallelverschiebung.In the representations according to FIGS. 1 to 3, the principle of a measuring head is shown can be seen in which a probe 1 with a coupling socket 2 on a spindle 3 is attached. The spindle 3 is longitudinally displaceable in a ball bushing 4 arranged, which in turn is seated in a guide bushing 5. This guide bush 5 is inserted through a hole provided in the center of a cover plate 7 and attached to it in a flange 6. About a bending in a spatial axis Leitlzger 8 is this Cover plate 7 on an intermediate plate 9 coupled, which in turn have another guide bearing perpendicular to it 10 is coupled to a base plate 11 fixedly connected to the housing 12. the Guide bearings 8 and 10 therefore allow together with the longitudinally displaceable spindle 3 a movement of the probe 1 in the three spatial axes X, Y, Z by parallel displacement.

Wie aus Figur 1 hervorgeht, besitzt die Spindel 3 einen in das Innere des Gehäuses 12 hineinragenden Verlängerungsbolzen 15, auf den eine geschlitzte Buchse 16 aufgesteckt und mit Hilfe nicht näher dargestellter Schrauben daran festgeklemmt ist.As can be seen from Figure 1, the spindle 3 has one in the interior of the housing 12 protruding extension bolt 15 on which a slotted Socket 16 attached and clamped to it with the aid of screws not shown in detail is.

Diese Buchse 16 ist mit einer Längsnut 17 zur Aufnahme zweier parallel liegender Einzelzahnstangen 18, 19 versehen, die mit Hilfe zweier jeweils an den Enden der Buchse 16 angeschraubten Winkellaschen 20, 21 darin gehalten werden. An diesen Einzelzahnstangen 18, 19 kämmt ein gemeinsames Ritzel 22, das durch eine Verzahnung eines Endes einer mit der Abtriebswelle 25 eines Gleichstrom-Kleinmotors 24 gekoppelten Triebwelle 23 gebildet ist. Die Triebwelle 23 ist dabei mit Kugellagern in den Schenkeln eines U-förmigen Profilkörpers 26 gelagert, der mit einem Schenkel an der sich als Halbschale 27 fortsetzenden Führungsbuchse 5 angeschraubt ist. Zwei Gabellaschen 28, 29, die von den Befestigungsschenkeln des Profilkörpers 26 ausgehen, dienen zur Befestigung des die Triebwelle 23 antreibenden Gleichstrom-Kleinmotors 24. Die in der Längsnut 17 der Buchse 16 gefühten Einzelzahnstangen 18, 19 können gegeneinander verschoben werden, und zwar mit Hilfe von in den Winkellaschen 20, 21 vorgesehenen Madenschrauben 30. Hierdurch ist es möglich, das zwischen dem Ritzel 22 und den mit der Buchse 16 gekoppelten Einzelzahnstangen 18, 19 auftretende Spiel zu unterdrücken und einen spielfreien Übertragungsweg zu erhalten. Zur Erfassung der mit dem Meßtaster 1 erfühlten Position dient ein aus einer Spule 31 und einem verstellbaren Kern 32 bestehender induktiver Meßwandler, der mit der Spule 31 am oberen Ende der zu einem Vollring 33 erweiterten Halbschale 27 mit Hilfe von Schrauben befestigt ist, nährend der Kern 32 über einen Stift 34 an den Verlängerungsbolzen 15 der Spindel 3 gekoppelt ist.This socket 16 is parallel with a longitudinal groove 17 for receiving two lying single racks 18, 19 provided with the help of two each to the Ends of the socket 16 screwed angle brackets 20, 21 are held therein. At these individual racks 18, 19 meshes a common pinion 22, which is through a Toothing of one end of a with the output shaft 25 of a small direct current motor 24 coupled drive shaft 23 is formed. The drive shaft 23 is with ball bearings mounted in the legs of a U-shaped profile body 26 with one leg is screwed to the guide bushing 5, which continues as a half-shell 27. Two Fork brackets 28, 29, which extend from the fastening legs of the profile body 26, serve to fasten the small DC motor driving the drive shaft 23 24. The individual racks 18, 19 guided in the longitudinal groove 17 of the socket 16 can are shifted against each other, with the help of in the angle brackets 20, 21 provided grub screws 30. This makes it possible between the pinion 22 and the individual toothed racks 18, 19 which are coupled to the socket 16 to suppress and to obtain a backlash-free transmission path. To capture the position sensed with the probe 1 is one of a coil 31 and one adjustable core 32 existing inductive transducer, which is connected to the coil 31 on upper end of the half-shell 27 expanded to form a full ring 33 with the aid of screws while the core 32 is attached to the extension bolt via a pin 34 15 of the spindle 3 is coupled.

Ein an einem Schenkel des U-förmigen Profilkörpers 26 angebrachter Mikroschalter 35 dient darüberhinaus zur Auslösung von Schaltfunktionen, wenn das Ende des Vorlaufs bei einer Versteltung des Meßtasters in beiden Richtungen erreicht wird.One attached to one leg of the U-shaped profile body 26 Microswitch 35 is also used to trigger switching functions when the End of advance reached when the probe is adjusted in both directions will.

Hieru dient eine an der Buchse 16 angebrachte Mitnehmerlasche 36, die jeweils beim Erreichen des Vorlaufende den Stellnocken des Mikroschalters 35 verstellt.A driver plate 36 attached to the socket 16 is used for this purpose, each setting cam of microswitch 35 upon reaching the leading end adjusted.

Der Meßtaster 1, die Spindel 3 sowie weitere noch zu erläuternde Bauteile bedeuten für den Gleichotron-Kleinmotor 24 dieser Raumachse (Z) aufgrund der jeweiligen Eigengewichte zusätzlich Last, die - wie nachfolgend erläutert - abgefangen wird. Zunächst sind an der Deckplatte 7 drei Führungewinkel 40 mit ihren kurzen Schenkeln derart angeschraubt, daß die nach unten weisenden Schenkel Segmente eines koaxialen Rohrstutzens bilden. Uber diese aus den hervorstehenden Schenkeln gebildeten Rohrstutzen ist eine mit einem Innengewinde versehene Anzeigebuchse gestreift und an den Stirnwänden der mit der Deckplatte 7 verbundenen Schenkeln der Führungswinkel 40 angeschraubt. Außerdem ist auf die Spindel 3 unmittelbar hinter der Kupplungsbuchse 2 eine Klemmscheibe 42 mit Hilfe von Schrauben aufgeklemmt, die zwei zur Deckplatte 7 weisende seitliche Laschen 43 aufweist. An diesen Laschen 43 ist mit Hilfe einer Schraube 44 und einer Exzenterbuchse 45 jeweils ein als Führungsrolle wirkendes Kugellager 46 angeschraubt, das an der zugeordneten Seitenwand eines nach unten weisenden Schenkels eines Führungswinkels 40 bei einer axialen Verschiebung der Spindel 3 abrollt und damit gleichzeitig eine Verdrehsicherung für den Meßtaster 1 bewirkt. Diese Verdrehsicherung ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Spitze des Meßtasters 1 besonders geformt bzw. abgewinkelt ist. Zum Halten von Zugfedern 47, die für das Abfangen des Eigengewichtes vorgesehen sind, ist eine Scheibe 48 vorgesehen, die in die Anzeigebuchse 41 eingelegt ist.The probe 1, the spindle 3 and other components still to be explained mean for the Gleichotron small motor 24 of this spatial axis (Z) due to the respective Dead weights additional load, which - as explained below - is absorbed. First, there are three guide brackets 40 with their short legs on the cover plate 7 screwed so that the downwardly facing legs segments of a coaxial Form pipe socket. About this pipe socket formed from the protruding legs an internally threaded indicator socket is striped and on the end walls the legs of the guide bracket 40 connected to the cover plate 7 are screwed on. In addition, a clamping disc is on the spindle 3 immediately behind the coupling socket 2 42 clamped on with the help of screws, the two side facing the cover plate 7 Has tabs 43. On these tabs 43 is with the help of a screw 44 and one Eccentric bushing 45 screwed on a ball bearing 46 acting as a guide roller, that on the associated side wall of a downwardly pointing leg of a guide bracket 40 rolls with an axial displacement of the spindle 3 and thus at the same time a Anti-twist protection for probe 1 causes. This anti-rotation device is particular required when the tip of the probe 1 is specially shaped or angled is. For holding tension springs 47, which are provided for intercepting the dead weight a disk 48 is provided which is inserted into the display socket 41.

Die anderen Enden der Zugfeder 47 sind an einer Scheibe 49 aufgehängt, die über die Kupplungsbuchso 2 gestreift ist und sich an der Klemmscheibe 42 abstützt. Zum Spannen der Zugfeder 47 dient eine Stellbuchse 50, die mit einem Außengewinde in das Innengewinde der Anzeigebuchse 41 eingeschraubt ist und dabei mit ihrer Stirnwand die Scheibe 48 mitnimmt. Eine Stellkappe 48, in welche die Stellbuchse 50 mit einem Haftsitz eingesetzt ist, greift dabei über die Anzeigebuchse 41 und liefert damit im Zusammenhang mit auf der Außenwand der Anzeigebuchse 41 angebrachten Markierungen einen aBstab für das Spannen der Zugfeder. Somit ist es möglich, das den Gleichstrom-Kltinmotor 24 in der Z-Achse zusätzlich belastende Eigengewicht bestimmter Bauteile abzufangen und eine je nach eingesetztes Meßtaster (Eigengewicht) erforderliche Einstellung durch entsprechendes Verstellen der Stellkappe 51 vorzunehmen.The other ends of the tension spring 47 are suspended from a disk 49, which is slipped over the coupling socket 2 and is supported on the clamping disk 42. To tension the tension spring 47, an adjusting bushing 50 with an external thread is used is screwed into the internal thread of the display socket 41 and thereby with its end wall the disc 48 takes with it. An adjusting cap 48 into which the adjusting bushing 50 is used with an adhesive seat, engages via the display socket 41 and delivers thus in connection with markings made on the outer wall of the display socket 41 a rod for tensioning the mainspring. Thus, it is possible to use the DC cylinder motor 24 in the Z-axis to absorb additional burdensome weight of certain components and a setting required depending on the probe used (dead weight) by adjusting the adjusting cap 51 accordingly.

An der Klemmacheibe 42 und an den Führungswinkeln 40 sind dabei noch federnd nachgebende Anschläge vorgesehen, deren Aufbau den im Zusammenhang mit Figur3 noch zu erläuternden Anschlägen entspricht.On the clamping disk 42 and on the guide brackets 40 are still Resiliently yielding stops are provided, the structure of which corresponds to that in connection with FIG corresponds to attacks yet to be explained.

Wie bereits erwähnt, kann der Meßtaster 1 in den drei Raumachen X, Y, Z bewegt werden. Für die Einstellung des Meßtasters 1 in der Raumachse Y ist ein Gleichatrom-Kleinmotor 55 vorgesehen, der an zwei Gabellaschen 56, 57 mit Hilfe einer elliptischen Befestigungsscheibe 58 angeschraubt ist. Die Gabellaschen 56, 57 gehen von einem Schenkel eines U-förmigen Befestigungselementes 59 aus, dessen anderer Schenkel eine abgewinkelte Befestigungslasche aufweist.As already mentioned, the probe 1 can be in the three spatial axes X, Y, Z are moved. For setting the probe 1 in the spatial axis Y is a DC small motor 55 is provided, which is connected to two fork links 56, 57 with the help an elliptical mounting disk 58 is screwed. The fork links 56, 57 go from one leg of a U-shaped fastening element 59, the other leg has an angled fastening tab.

Mit dieser an ihrem Ende sich T-förmig erweiternden Befestigungslasche 60 ist das Befestigungselement 59 an einer Seitenwand der Deckplatte 7 angeschraubt. In den beiden Schenkeln des U-förmigen Befestigungselementes 59 ist dabei eine Triebwelle 61 mit Hilfe von Kugellagern gelagert, die an ihrem einen Ende eine als Ritzel 62 wirkende Verzahnung aufweist und mit ihrem anderen Ende an die Abtriebswelle 63 des Gleichstrom-Kleinmotors 55 gekoppelt ist.With this fastening tab widening in a T-shape at its end 60, the fastening element 59 is screwed to a side wall of the cover plate 7. In the two legs of the U-shaped fastening element 59 there is a drive shaft 61 mounted with the help of ball bearings, which at one end have a pinion 62 has effective teeth and at its other end to the output shaft 63 of the small DC motor 55 is coupled.

An diesem Ritzel 62 kämmen zwei nebeneinander liegende Einzelzahnstangen 64, 65, die in einer Längsnut 67 eines U-förmigen Zahnstangenträgers 66 angeordnet sind. Der U-förmige Zahnstangenträger 66 ist mit seinen Schenkeln an einer Stirnwand der Zwisehenplatte 9 mit Hilfe von Schrauben befestigt und besitzt die zur Aufnahme der Einzelzahnstangen 64, 65 vorgesehene Längsnut 67 in seinem Querglied. Mit zwei Winkellaschen 68, 69, die von den Schenkeln über die in die Längsnut 67 eingesetzten Einzelzahnstangen 641 65 greifen, sind diese am Zahnstangenträger 66 bebefestigt An den Winkellaschen 68, 69 sind dabei an entsprechender Stelle noch Madenschrauben 70 vorgesehen, welche ein Cegeneinanderverschieben der Einzelzahnstangen 64, 65 zur Ausschaltung von Spiel ermöglichon Die am Zahnstangenträger 66 befestigten Einzelzahnstangen 64, 65 stehen mit dem Ritzel 62 der von Gleichstrom-Kleinmotor 55 antreibbaren Triebwelle 61 im Eingriff und bilden für die Verstellung des Meßtaster 1 in der Y-Achse die Stützposition, an der die Triebwelle 61 mit dem Ritzel 62 abrollt. Bei dieser Verstellung bewegt sich somit der an dem Befestigungselement 59 über die Gabellaschen 56, 57 befestigte Gleichatrom-Kleinmotor 55, während die Einzelsihnstangen 64, 65 für diese Raumachse das unbewegliche Bauteil bilden. Zwei von Druckfedern abgestützte, in der Befestigungslasche 60 eingesetzte und aus beiden Seiten hervorstehende Stifte 71, 72 wirken dabei als federnd nachgebende Anschläge und begrenzen damit den Vorlauf in dieser Raumachse durch Auflaufen gegen die Schenkel des Zahnstangenträgers 66.On this pinion 62, two individual toothed racks, lying next to one another, mesh 64, 65, which are arranged in a longitudinal groove 67 of a U-shaped rack support 66 are. The U-shaped rack carrier 66 is with its legs on an end wall attached to the intermediate plate 9 with the aid of screws and has the for inclusion the individual racks 64, 65 provided longitudinal groove 67 in its cross member. With two Angle brackets 68, 69, which are inserted into the longitudinal groove 67 from the legs via the Individual racks 641 65 grip, these are attached to the rack support 66 The angle brackets 68, 69 are at the appropriate point still Grub screws 70 are provided, which enable the individual racks to be displaced one against the other 64, 65 to eliminate play enables the fastened to the rack support 66 Individual racks 64, 65 are with the pinion 62 of the small direct current motor 55 drivable drive shaft 61 in engagement and form for the adjustment of the probe 1 in the Y-axis the support position at which the drive shaft 61 rolls with the pinion 62. During this adjustment, the one on the fastening element 59 moves over the fork links 56, 57 attached the same-atom small motor 55, while the single rods 64, 65 form the immovable component for this spatial axis. Two of compression springs supported, inserted in the fastening tab 60 and protruding from both sides Pins 71, 72 act as resiliently yielding stops and thus limit the advance in this spatial axis by running against the legs of the rack carrier 66.

Die bei einer in der Y- Raumachse erfühlte Position wird dabei ebenfalls mit einem aus Spule 73 verstellbare Kern 74 bestehenden induktiven Meßwandler erfaßt. Die Spule 73 ist dabei mit einem Spulenträger 75 an einer Stirnwand der Deckplatte 7 befestigt, die der Stirnwand gegenüber liegt, in der die Befestigungslasche 60 angeschraubt ist. Der Kern 74 ist dagegen über einen Stift 76 an einen mit der Zwischenplatte 9 verschraubten Mitnehmer 77 gekoppelt, so daß sich bei einer Verstellung des Meßtaster 1 in der Y-Achse die Spule 73 gegenüber dem feststehenden Kern 74 verstellt und die Erzeugung eines elektrischen Meßsignals zur Folge hat. Ein Mikroschalter 78, der am Spulenträger 75 angebracht ist, wird dabei durch einen mit Stellnocken versehenen Schaltschieber/72erstellt und dient damit zur Auslösung von Schaltfunktionen, wenn das jeweilige Ende des Vorlaufs erreicht ist.The position sensed in the Y spatial axis is also here detected with an adjustable core 74 consisting of coil 73 inductive transducer. The coil 73 is with a coil carrier 75 on an end wall of the cover plate 7, which is opposite the end wall in which the fastening tab 60 is screwed on. The core 74, on the other hand, is connected to the intermediate plate via a pin 76 9 screwed driver 77 coupled so that when the probe 1 in the Y-axis, the coil 73 is adjusted relative to the fixed core 74 and the generation of an electrical measurement signal has the consequence. A microswitch 78, which is attached to the coil carrier 75 is provided with an adjusting cam Slide switch / 72 is used to trigger switching functions when the respective end of the forerun has been reached.

Ebenso, wie in der Y-Achse, ist auch eine Bewegung des Meßtasters 1 in der X-Achse durch Parallelverschiebung möglich Die Einstellung des Maßtasters 1 in dieser Raumachse bewirkt ein Gleichstrom-Kleinmotor 80, der in gleicher Weise, wie in der Y-Achse eine mit einem Ritzel versehene Triebwelle antreibt. Dieses Ritzel kämmt an zwei gegeneinander verschiebbare Einzelzahnstangen 81, 82, die mit Winkjlaschen 83, 84 an einem Zahnstangenträger 85 befestigt sind. Der Zahnstangenträger 85 ist an der Grundplatte 11 befestigt, so daß der Gleichstrom-Kleinmotor durch Abrollen des angetriebenen Ritzels an den Einzelzahnstangen 81, 82 die Zwiochenplatte 9 über das zugeordnete Befestigungselement mitnimmt. Die ertastete Position des Meßtasters 1 wird dabei ebenfalls mit einem aus Spule 86 und Kern 87 bestehenden Meßwandler erfaßt. Die Spule 86 ist dabei mit einen Spulenträger 88 an einer Stirnwand der Zwischenplatte 9 gegenüber dem Gleichstrom-Kleinmotor 80 befestigt, während der Kern 87 über einen Stift 89 an einen an der Grundplatte 11 befestigten Mitnehmer 90 gekoppelt ist. Auch in dieser Raumachse ist am Spulenträger 88 ein Mikroschalter 91 angebracht, der beim Erreichen des jeweiligen Vorlaufendes durch einen mit Schaltnocken versehenen Schaltschieber 92 verstellbar ist und damit zur Auslösung vorbestimmter Schaltfunktionen dient.As in the Y-axis, there is also a movement of the probe 1 in the X-axis possible through parallel shift The setting of the measuring probe 1 in this spatial axis causes a small direct current motor 80, which in the same way, as in the Y-axis one with one Drive shaft provided with pinion drives. This pinion meshes with two mutually displaceable individual racks 81, 82, which are fastened to a rack carrier 85 with angle brackets 83, 84. The rack carrier 85 is attached to the base plate 11, so that the small DC motor through Rolling of the driven pinion on the individual racks 81, 82 the intermediate plate 9 takes over the associated fastener. The felt position of the Probe 1 is also provided with a coil 86 and core 87 Transducer detected. The coil 86 is here with a coil carrier 88 on an end wall the intermediate plate 9 attached to the DC small motor 80 while the core 87 via a pin 89 to a driver attached to the base plate 11 90 is coupled. A microswitch is also located on the coil carrier 88 in this spatial axis 91 attached, when the respective leading end is reached by a switch cam provided switch slide 92 is adjustable and thus predetermined for triggering Switching functions is used.

Die Gleichstrom-Kleinmotore erlauben es, den Meßtaster 1 innerhalb seines Vorl.iufs zu positionieren. Dabei ist es möglich, jede beliebige Raumposition anzufahren. Die Motore erfüllen dabei die Aufgabe der Haltevorrichtungen, indem sie aufgrund ihrer erzeugten Drehmomente den Meßtaster 1 in der eingenommenen (gesteuerten) Position festhalten. Je nach Größe dieser Drehmomente ergibt sich dadurch ein kraftabhängiger Anschlag, welcher ein hinreichend stoßfreies Auflaufen des Meßtasters in der jeweiligen Achse bzw.The small DC motors allow the probe 1 within to position his predecessor. It is possible to use any position in the room to approach. The motors perform the task of holding devices by due to their generated torques, the probe 1 in the occupied (controlled) Hold position. Depending on the size of these torques, this results in a force-dependent one Stop which allows the probe to run smoothly enough in the respective Axis or

Achsen gewährleistet. Dadurch ergibt sich auch eine Möglichkeit zur Steuerung der Anpreßkraft, mit welcher der Meßtaster an einem Meßobjekt anzuliegen hat. Die absolute Genauigkeit im Nullpunkt kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Positionierung stets erreicht werden, indem den jeweiligen Kleinmotoren von den zugeordneten Regelstufen so lange Steuersignale entsprechender Polarität zugeführt werden, bis die zugeordneten Meßwandler ein Nullsignal ausgeben.Axes guaranteed. This also results in a possibility for Control of the contact force with which the probe is to rest against a measurement object Has. The absolute accuracy in the zero point can be achieved with the aid of the Positioning can always be achieved by the respective small motors from the assigned control stages as long as control signals of the corresponding polarity are supplied until the assigned transducers output a zero signal.

Die für cine sehr genaue Positionierung des Meßtasters erforderliche Spielfreihcit wird durch die Aufteilung der Zahnstangen in gegeneinander verschiebbare Einzelzahnstangen gewährleistet. Dabei kann der unvermeidbaren Abnutzung durch eine automatische Nachstellung mit Hilfe einer auf eine Einzelzahnstange einwirkenden Druckfeder Rechnung getragen werden. Bei einem Meßvorgang fühlt der Meßtaster 1 das zu vermessende Meßobjekt ab und erzeugt mit Hilfe der Meßwandler entsprechende Positionesignale. Der Meßtaster kann dabei manuell oder automatisch an ein Meßobjekt herangeführt werden. Beim manuellen Heranführen wird der Meßtaster aus seiner Nullposition herausgelenkt, wodurch Meßsignale in den entsprechenden Raumachsen (X, Y, Z) erzeugt werden. Diese Meßsignale wirken auf die bei einer Meßmaschine vorgesehene automatische Steuerung in der Weise ein, daß der Meßkopf der Auslenkung des Meßtasters folgt. Es ist daher möglich, den Meßkopf durch Auslenken des Meßtasters diagonal durch den Meßraum der Meßmaschine zu führen. Diese Methode ist besonders dann angebracht, wenn maßlich unbekannte Meßobjekte zu vermessen sind.The necessary for a very precise positioning of the probe Freedom of play is achieved by dividing the racks into mutually displaceable racks Single racks guaranteed. The inevitable wear and tear can be caused by a automatic readjustment with the help of a single rack Compression spring to be taken into account. During a measuring process, the probe feels 1 from the measurement object to be measured and generates corresponding ones with the help of the transducers Position signals. The probe can be attached to an object to be measured manually or automatically be introduced. With manual approach, the probe moves out of its zero position deflected out, which generates measurement signals in the corresponding spatial axes (X, Y, Z) will. These measuring signals act on the automatic ones provided in a measuring machine Control in such a way that the measuring head follows the deflection of the probe. It is therefore possible to move the measuring head diagonally through by deflecting the probe to lead the measuring room of the measuring machine. This method is particularly appropriate if dimensionally unknown measuring objects are to be measured.

Claims

Claims measuring head for a measuring machine with one in three degrees of freedom movable probe, which has an electrical measuring signal in every degree of freedom generating transducer, a feed adjustable by parallel displacement with Holding devices for the zero position and one in the area of the advance force-dependent having yielding stop, characterized in that the holding devices and force-dependent yielding stops through each controllable via control stages electric DC small motors (24, 55, 80) are formed, whose with the output shafts (25, 63) coupled pinions (22, 62) with associated racks (1d, 19; 64, 65; 81, 82) to adjust the components (3, 7, 9) that are movable in the degrees of freedom comb.

2.) Measuring head according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the racks from two adjacent individual racks (18, 19; 64, 65; 81, 82) exist, which can be adjusted against one another to eliminate play are.

3.) measuring head according to claim 1 or 2, characterized g e k e n n z e i c h -n e t that on a cover plate 7 three guide brackets (40) it their short legs are screwed in such a way that the downwardly facing legs segments of a coaxial Form pipe socket.

4.) Measuring head according to one of claims 1 to 3, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the probe (l) is guided in a ball socket (4) Spindol (3) on which a clamping disc (42) on its from the GebXuse (12) protruding part is clamped and that the clamping disc (42) two on the cover plate (7) has side tabs (43) pointing, on each of which a ball bearing (46) is screwed so that this is on a side wall of a downward facing Schonkol- from a guide bracket (40) connected to the cover plate (7) for guidance and prevents the probe (1) from rotating.

5.) Measuring head according to one of claims 1 to 4, characterized g e -k e n n show that the ball bearings (46) on the tabs (43) of the clamping disc (42) with a screw (44) and a B, enterbuchse (45) are attached to the suppression of play occurring between the ball bearing (46) and the side wall of the associated Guide bracket (40).

6.) probe according to one of claims 1 to 5, characterized g e -k e n n z e i c h n e t that on the end walls of the with the cover plate (7) connected Legs of the guide bracket (40) screwed an indicator socket (41) that is striped over it is and that one in an internal thread of the display socket (41) with its external thread screw-in adjusting bushing (50) adjusts a disc (48) which is attached via tension springs (47) with a disk (49) supported on the clamping disk (42), the dead weight intercepts certain components of the Z-Achae.

7.) probe according to one of claims 1 to 6, characterized gok e n n z e i c h n e t that the adjusting sleeve (50) in an adjusting cap (51) with an adhesive seat is inserted and that the adjusting cap (51) reaching over the indicator socket (41) together with markings on the outer wall of the display socket (41) a display ruler to tension the tension springs (47).

8.) measuring head according to one of the preceding claims, characterized g e k It is noted that this is caused by the torque of the small electric DC motors (24, 55, 80) resulting contact pressure of the probe (1) by appropriate control these small motors can be set via control stages.