DE3313861A1 - Halterung fuer ein paar von planspiegeln und eine kugel in einer interferometer-laengenmesseinrichtung - Google Patents

Halterung fuer ein paar von planspiegeln und eine kugel in einer interferometer-laengenmesseinrichtung

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DE3313861A1 DE19833313861 DE3313861A DE3313861A1 DE 3313861 A1 DE3313861 A1 DE 3313861A1 DE 19833313861 DE19833313861 DE 19833313861 DE 3313861 A DE3313861 A DE 3313861A DE 3313861 A1 DE3313861 A1 DE 3313861A1
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Description

  • Halterung für ein Paar von Planspiegeln und
  • eine Kugel in einer Interferometer-Längenmeßeinrichtung Die Erfindung betrifft eine Halterung für ein Paar von Planspiegeln und eine Kugel in einer Interferometer-Längenmeßeinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 31 24 357 als bekannt hervorgeht.
  • In dieser Veröffentlichung ist eine interferometer Längenmeßeinrichtung zum genauen Vermessen von Endmaßen, zinnenförmigen Stufenendmaßen, Lehrenringen oder ähnlichen Prüflingen beschrieben, bei der der Meßstrahl beiderseits der Hauptmeßachse symmetrisch umgelenkt wird.
  • Die mit der Meßtastkugel zunt Antasten der zu vermessenden Oberflächen verbundenen Meßreflektoren sind beiderseits der Hauptmeßachse angeordnet. Durch seitliche Verschiebung der Ilalterung sowohl der Planspiegel als auch der Meßtastkugel kann der Prüfling ohne Unterbrechung des Meßstrahles umfahren werden. Mit einer solchen Interferometer-Längenmeßeinrichtllng, die relativ einfach und klein iln Aufbau ist, können 1'rilfiiiige der oben angesprochenen Art unter Einhaltung des Abb6'schen Prinzips und unter Vermeldung de@ Folgen von kleinen Führungsfeh- lern der MeDreflektoren beim Verschieben der Meßtastlcugel sehr genau verrnessen werden aufgrund eines direkten Anschlusses des mechanisch- geometrischen Maßes des Prüflinges in einer festgelegten Meßlinie an die optische Lichtwellenlänge. Aufgrund eines insgesamt vierfachen Durchlaufens des Meßlichtstrahles durch die zu ermittelnde Distanz kommt es sogar zu einer entsprechenden Steigerung der Auflösungsgenauigkeit.
  • Aufgrund dieser besonders hohen Auflösungsgenauigkeit des optischen Teils der Längenmeßeinrichtung ist es auch erforderlich, daß die mechanischen an der Längenmessung beteiligten Teile innerhalb einer mindestens gleich hohen Genauigkeit maßkonstant während der Messung sind.
  • Die Längenmessung sollfjeweils nach Antasten der Meßflächen in der gewünschten Meßlinie durchgeführt werden.
  • Dazu ist eine bestimmte und gleichbleibend hoch reproduzierbare Antastkraft erforderlich, um gleichbleibende Eindrückungen an den Neßflächen und einer gleichbleibenden Abplattung an der Tastkugel aufgrund der Hertz'schen Pressung und um gleichbleibende Taststiftbiegungen bzw.
  • Auslenkungen zu erreichen. Diese Werte werden üblicherweise zusammen mit dem tatsächlichen Tastkugeldurchmesser zu einem korrigierten Tastkugeldurchnlesser zusammengefaßt und experimentell eingemessen bzw. kalibriert. Für eine Wiederholbarkeit der Längenmeßwerte und Vergleichbarkeit, z.B. mit früheren Messungen oder mit Meßwerten von anderen Meßlaboratorien muß dieser Korrckturwert konstant und möglichst k@ein gehalten werden. An diese Konstanz werden bei Vergleichsmessungen im Rahmen des Deutschen Kalibrierdienstes Anforderungen in der Größenordnung bis herunter zu 10 nm gestellt.
  • Zugleich ist die Erzielung einer Antastkraft von 0,1 bis 0,4 N, wie sie üblicherweise an Koordinatenmeßgeräten angewendet wird, anzustreben; die Antastkraft soll nicht zu klein sein.
  • Bei einer vorbekannten Spiegel- und Tastkugelhalterung der eingangs genannten Literaturstelle wird die Antastkraft durch den elektro-mechanischen Taster selber erzeugt, bei dem prinzipbedingt Proportionalität zwischen Antastkraft und Auslenkung besteht. Da es sich wegen der hohen geforderten Meßgenauigkeit um einen Feintaster handelt, kann nur eine sehr geringe Antastkraft mit ihm aufgebracht werden. Dennoch tritt ein Auslenkungshub der Meßtastkugel gegenüber der Ebene der Planspiegel von mehreren Mm auf; dieser Auslenkungshub kann nur mit großer Mühe in der zu fordernden hohen Genauigkeit von zehn nm gemessen werden. Nachteilig ist ferner, daß diese Antastung und Hubmessung aufgrund von Erschütterungen, Biegeelastizitäten und ähnlichem sehr störanfällig ist und zu einem Korrekturwertanteil von einigen µm führt.
  • Bei der anderen vorbekannten nalterung wird die Antastkraft ebenfalls durch den Meßtaster erzeugt, so daß gegenüber diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls die obengenannten Nachteile bzw. Einschränkgungen gelten. Da bei diesem Ausführungsbeispiel die beiden Meßreflektoren über dünne Kragarme unmittelbar mit dem Meßtaststift verbunden sind, geht jedoch hier der Tasteriiub nicht mit in die Tastkugel-Korroktur ein. Die dünne mochanische Verbindung zwischen Meßreflokter und Tast- stift schafft Jedoch mechanische Probleme. Der Tas; stift ist nur sehr dünn - etwa 3 bis 5 mm Durchmesser - und gestattet kaum die Anbringung von Kragarmen mit einer Länge von 5 bis 10 cm, die ihrerseits zur Vermeidung von Schwingungen und Verbiegungen mindestens einen Durchmesser von 5 mm haben müßten. Weiterhin ist nachteilig, daß die Meßreflektoren bei Aus lenkung des Tasters und dementsprechender Neigung ebenfalls eine Neigung erfahren, die den reflektierten Strahl um den doppelten Winkel ablenken. Dadurch wird die Lauflänge des reflektierten Strahles größer und es können Längenmeßfehler entstehen. Bei größeren Meßlängen kann es zu einem stärkeren Versatz des reflektierten Strahles gegenüber dem ausgesendeten Strahl kommen, so daß dieser nur noch zum Teil in den Empfänger trifft. Dieses kann zu Signalschwächungen oder im Extremfall sogar zu Stpahlunterbrechungen führen. Es darf in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen werden, daß auch Prüflinge mit erheblicher Länge, beispielsweise bis zu 8 m genau vermessen werden müssen; derart große Stufenendmaße werden benötigt für Nehrkoordinatenmeßgeräte mit einem Meßvolumen von z.B.
  • 7 x 3 x 2 m, wie sie zur Vermessung von Kraftfahrzeug-Karosserien benötigt werden. Das Stufenendmaß soll etwa so lang sein wie die llaumdiagonale des Meßvolumens. Bei Stufenendmaßen mit versenkt angeordneten Zinnen, die nach der Lehre der DE-OS 32 19 713 in der neutralen Faser des Tragkörpers des Stufenendmaßes liegen, würden die Kragarme an der Kugel bzw.
  • an dem Meßtaststift überhaupt den Zugang zu den Meßfl.ichell verhindern.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Halterung der zugrundegelegten Art dahingehend zu verbessern, daß die Relativbewegungen zwischen der Meßtastkugel und den Meßreflektoren so klein wie möglich sind und - soweit unvermeidlich - mit möglichst hoher Genauigkeit vorherbestimmt und aus dem Meßergebnis herausgerechnet werden können. Außerdem sollen auch versenkt liegende Meßflächen ohne weiteres angetastet werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemiß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Dank der starren Zuordnung von Meßtaststift und Brille wird der erste Teil der Forderungen optimal erfüllt. Aufgrund der nachgiebigen Halterung in Meßrichtung über Blattfeder-Gelenkparallelogramme kann die Meßtastkugel sicher und definiert an die zu vermessende Oberfläche herangefahren und angetastet werden.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden. Im übrigen ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen: Figur 1 und 2 Seitenansicht (Figur l>und Grundrißdarstellung (Figur 2) einer Interferometer-Längenmeßeinrichtung, in der eine Planspiegel- und Meßtastkugelhalterung nach der Erfindung angewandt wird, Figur 3 und 4 zwei Vertikalschnitte parallel (Figur 3) bzw. quer zu der Hauptmeßachse der Längenmeßeinrichtung nach den Figuren 1 und 2 in vergrößerter Darstellung, Figur 5 einen Teilschnitt durch die Brille der Halterung nach Figuren 3 und 4 entlang der Schnittlinie V-V und Figur 6 eine Variante des Meßtaststiftes gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und k.
  • Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Interferometer-Längenmeßeinrichtung besteht im mechanischen Teil aus einem Tisch 1, einer von Stützen gehalterten Längsführung 9, auf dem ein Schlitten EO parallel zur Hauptmeßachse 12 geführt ist. An dem Schlitten ist über eine Hubeinrichtung 11 eine Halterung 13 für eine Brille 15 mit Planspiegeln und MeDtaststift angeordnet. Auf dem Tisch ist als zu vermessender Prüfling ein Stufenendmaß 2 aufgespannt, mit mehreren in eine Nut festhaftend eingelassenen zylindrischen Meßkörpern, deren Stirnseiten die Neßflächen tragen. Aufgrund einer Anordnung der Meßkörper 3 gleichachsig zur neutralen Faser des Tragkörpers des Stufenendmaßes sind die Abstandsänderungen der Meßflächen bei Biegung des Tragkörpers möglichst gering.
  • In optischer Hinsicht weist die Interferometer-Längenmeßeinrichtung zunächst eine Laserlichtquelle 4 auf, die gleichzeitig auch als Empfänger für den zurückgeworfenen Me- und Referenzstrahl dient. Sie sendet gleichachsig zueinander einen Meßstrahl und einen Referenzstrahl aus, die kohärent zueinander schwingen und linear polarisiert sind, jedoch mit senkrecht zueinander stehenden Schwingungsebenen. Auf dem Tisch ist ein Interferometerteiler 5 mit einem Referenzreflektor 6 und Polarisationsplatten 7 angeordnet. Der Referenzstrahl wird durch den Referenzreflektor sofort wieder in den Empfängerteil der Laserlichtquelle zurückgelenkt. Der Meßstrahl wird aufgrund einer sinnreichen Anordnung, die in der eingangs zitierten Literaturstelle näher beschrieben ist, über die Umlenkspiegel 8 insgesamt vier mal durch die Meßstrecke hindurchgeschickt (Meßstrahlen 44); erst nach dem vierten Durchlauf fällt der Meßstrahl in den Empfängerteil der Laserlichtquelle zurück und interferiert dort mit dem Referenzstrahl. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Meßstrahlen symmetriah zu der Hauptmeßachse und in einer einheitlichen Ebene mit ihr liegen. Dadurch kann um einen das Abbe'sche Prinzip verwirklicht werden. Aufgrund des mehrfachen Durchlaufs des Meßstrahles durch die Meßstrecke können außerdem kleine führungsbedingte Winkel fehler der als Meßreflektoren verwendeten Planspiegel 14 kompensiert werden. Außerdem erbringt das vierfache Hindurchlaufen des Meßstrahles durch die Me!3strecke - wie gesagt -eine entsprechend gesteigerte Längenauflösung.
  • Aufgrund der versenkten Anordnung der Meßkörper 3 innerhalb des Stufenendmaßes und aufgrund der unter Umständen recht breiten Querabmessung des Tragkörpers des Stufenendmaßes muß die Kugel 16 relativ lang abkragen gehaltert sein,und es müssen außerdem die beiden- Planspiegel 14 einen entsprechend großen gegenseitigen Querabstand mit großer Durcjilaßbreite aufweisen. Sie sind zu diesem Zweck in einer U- bzw. Y-förmigen Brille 15 gehaltert.
  • Damit die Lage der Kugel 1G gegenüber der durch die reflektierenden Flächen der Planspiegel 14 definierten Ebene jederzeit möglichst genau bestimmt werden kann, ist der die Kugel 16 halternde Stift 23 bzw. 23' (Figur 6) starr an der Brille 15 befestigt. Um die Durchbiegung des Taststiftes möglichst gering zu halten, ist dieser bei dritt in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Pyramidenstumpf 22 gehaltert, dessen Querschnittsabmessungen wesentlich größer sind als der Kugeldurchmesser. Dadurch kann der Taststift 23 sehr kurz gehalten werden, wodurch dessen durch die Antastkraft bedingte Durchbiegung besonders klein ist.
  • Für viele Anwendungen reicht zwar die Verwendung eines einfachen handelsüblichen rasts tiftes 23' entsprechender Länge aus. iqir eilen Taststift aus Stahl von beispielsweise 4 rim Durchmesser und 60 mm Länge beträgt diese Taststiftbiegung an der Kugel noch ca. 2,5 µm/0,1 N, so daß z.B. eine )raftreproduzierbarkeit von 1% nur noch in den Korrekturwert mit ca. 0,025 µm eingeht. In der Kombinatioii von Pyramidenstumpf 22 und Taststift 23 liii t bei -spielsweise titer 6 nitii Taststiftlänge kamin die Rest-Verbiegung von 0,025 µm/0,1 N schon bei geringen Anspriichen an die Kraft-Reproduzierbarkeit vernachlässigt werden. Die Pyramidenbreite kann sich an der Schlitzbreite des Stufedendmaßes orientieren, seine Basislänge an der Wands@ärke der Brille 15. Durch die nach vorne und hinten schrägen Flächen bleibt dennoch die Einsicht in die Antastzone für den Bedienungsmann möglich. Es wird zugleich ein Maximum an Steifigkeit erreicht trotz relativ großer erforderlicher Gesamtlänge aus Pyramidenstumpf 22 und Taststift 23. Zur Vermeidung gekröpfter Kugelhalterungen, Taststifte oder dergleichen - diese wären im Biegeverhalten weniger genau reproduzierbar und nach den gegenüberliegenden Biegerichtungen unsymmetrisch - ist die Kugel 16 etwa mittig in Queransicht (Figur 3) an der Brille befestigt; die Planspiegel 14 sind in eine Aufnahmebohrung 24 mit Absatz in die Wandstärke der Brille eingelassen, wodurch eine lagesichere und geschützte Halterung zustandekommt. Die reflektierenden Flächen der Planspiegel liegen gleich mit dem Kugel mittelpunkt. Die Erstreckung des Antastorganes in mechanischer und optischer Hinsicht ist damit in Richtung der Hauptmeßachse 12 auf ds geringstmögliche Maß reduziert und somit auch die dadurch verursachten temperaturbe dingten Maßänderungen. Um die zu vermessende Fläche definiert antasten zu können, ist die aus Brille 15 mit Planspiegeln 14 und aus starr daran befestigter Kugel 15 bestehende Einheit in Richtung der Hauptmeßachse 12 nachgiebig aber spielfrei gehaltert. Und zwar ist ein Paar von Blattfeder-Gelenkparallelogrammen vorgesehen, die aus insgesamt vier Blattfedern 17 gebildet sind, auf denen Aussteifungen 19 befestigt sind, so daß in der Nähe der endseitigen Einspannstellen der Blattfedern Federgelenke 18 gebildet werden. Diese erlauben eine spiel-und nahezu reibungsfreie bewegliche Halterung der oben angesprochenen Einheit. Die beiden Blattfeder-Gelenkparallelogramme erstrecken sich zwiscllen einer oberen (21) und ei tier unteren llaltelatto 2() , all welcher die Brille 15 festgesehraubt ist. Die ebere Halteplatte 21 ist mittelbar über die bereits erwähnte Hubeinrichtung 11 an dem Schlitten 10 gehalten. Zwischen der oberen (21) und der unteren Halteplatte 20 bzw. der Brille 15 ist eine mit ihrer Wirkrichtung parallel zur Hauptmeßachse 12 liegende Krafterzeugungseinrichtung 25 angebracht, die wahlweise in der einen oder anderen Richtung und hinsichtlich der Stärke-stufenlos beaufschlagbar ist. Sie liegt mittig zwischen den beiden Blattfeder-Gelenkparallelogrammen, so daß keine Verkantungskräfte in die elastische Aufhängung der Brillenhalterung hineingetragen werden. Zur Versteifung der nachgiebigen Halterung gegen Torsionskräfte - diese würden ein gegensinniges Pendeln der beiden Planspiegel 14 hervorrufen - können die beiden Blattfeder-Gelenkparallelogramme auch durch ein einziges Gelenkfeder-Parallelogramm ersetzt werden, dessen Blattfedern so breit sind wie die beiden Haltepiatten 20 und 21 sich in Figur 4 darstellen. Die Krafterzeugungseinrichtung 25 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Elektromagnet mit einem stabförmigen der unteren Halteplatte 20 bzw. der Brille 15 fest zugeordncten Permanentmagneten 26 und einer konzentrisch darum herum angeordneten der obere Haltoplatte 21 fest zugeordneten Spule 27 ausgebildet.
  • Mit der Krafterzeugungseinrichtung kann die Kugel 16 mit definierter Kraft an die jeweils zu vermessende Fläche angedrückt werden. Aufgrund einer präzisen Fertigung der Krafterzeugungseinrichtung kann die Andrückkraft sehr genau reproduziert werden* so daß die beim Antasten entstehenden Bauteildeformationen mit entsprecltender Genauigkeit ebenfalls reproduziert werden und aus dem Meßergebnis horausgerechnet werden können. Zwar ist der Verschiebeweg der unteren Halto- platte 20 gegenüber der oberen Halteplatte 21 beim Antasten unterschiedlich - dies hängt von der jeweiligen Position beim Absenken der Meßkugel zwischen die Meßkörper 3 hinein ab. Je nach Verschiebeweg bzw.
  • Deformation des Blattfeder-Gelenkparallelogramms erzeugt dieses eine mehr oder weniger großo Rückstellkraft, die der von der Krafterzeugungseinrichtung aufgebrachten Kraft entgegenwirkt. Aufgrund eines zwischen den beiden Halteplatten 20 und 21 eingebrachten Weggebers 28 kann jedoch dieser Verschiebeweg und somit auch die entsprechende Rückstellkraft gemessen bzw. errechnet werden; diese so ermittelte Rückstellkraft muß der an der Krafterzeugungseinrichtung 25 aufgebrachten Andrückkraft zugeschlagen werden. Auf diese Weise läßt sich trotz unterschiedlicher Auslenkung der Blattfeder-Gelenkparallelogramme mit hoher Genauiglceit; eine gleichbleibende Antastkraft reproduzieren. Bein dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der mit seiner Meßempfindlichkeit parallel zur Hauptmeßachse 12 ausgerichtete induktive Weggeber aus einer mit der oberen lIalteplatte 21 fest verbundenen Spule 30 und aus einem der Brille 15 bzw. der unteren Halteplatte 20 fest zugeordneten in der Spule konzentrisch beweglichen Kern 29 aus ferromagnetischem Material. Derartige Weggeber sind bei geringen Betätigungskräften und großem Proportionalitätsbereich hoch auflösetid. Bs sei an dieser Stelle nochmal darauf hingewiesen, daß der Verschiebeweg, der von der Kugel 16 bis zur Antastung an der Meßfläche durchfahren wircl, nicht; mit in das interferometr@sch festgestellte Längenmeßergebnis eingeht. Viel- mehr.dient der Weggeber 28 - wie gesagt - lediglich der Ermittlung der Verschiebekraft der Blattfeder-Gelenkparallelogramme und somit zur genauen Reproduzierung der Antastkraft mittels der Krafterzeugungseinrichtung 25 sowie zur automatischen Erkennung des Annäherungs- bzw. kierührungs zustandes zu den Meßflächen und zur Steuerung, Abschaltung und gegebenenfalls Klemmung des Vorschubes für den Schlitten 10.
  • Um Schwingungen innerhalb der beweglichen Führung der unteren Halteplatte 20 von der Brille 15 fernzuhalten und um auch für eine sanfte Bewegung beim Antasten zu sorgen, ist ferner zwischen den beiden Halteplatten 20 und 21 noch eine Dämpfungseinrichtung 31 angeordnet, die ebenfalls mit ihrer Wirkrichtung parallel zur Hauptmeßachse 12 ausgerichtet ist.
  • Diese ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als elektrodynamische Bremse ausgetildet; sie besteht aus einem im wesentlichen U-förmigen Permanentmagneten 32 mit im Abstand einander gegenüberstehenden Magnetpolen und aus einer dazwischen angeordneten Scheibe 33 aus elektrisch gut leitendem Werkstoff, beispielsweise aus Aluminium. Durch geeignete Lamellierung der Scheibe kann die Dämpfungswirkung in bekannter Weise noch gesteigert werden.
  • An sich könnte die Halterung der Brille 15 und der Kugel 16 - umfassend die Teile unterhalb der oberen Halteplatte 21 in den Figuren 3 und 4 - in diesem Umfang in ein Mehrkoordinaten-Meßgerät eingesetzt werden, dessen Meßpinole dreidimensional beweglich ist. Der Querhub zum Umfahren der Meßkörper 3 müßte dann von der Pinole aufgebracht werden. um jedoch möglichst wenig bewegliche Glieder jnneritalb der Lnterferometer-Langen- meß«inrichtung zu haben - bei Verwendung von Mehrkoordinaten-Meßgeräten könnten zwei Hauptachsen zueinander verriegelt sein - ist die bereits erwähnte Hubeinrichtung 11 oberhalb der oberen Halteplatte 21 vorgesehen. Mit ihr kann ein definierter Hub H in der Richtung quer zur Hauptmeßachse 12 ausgefQlrt werden dieser Hub H ist größer als der Kugeldurchmesser, so daß die Meßkörper sicher umfahren werden können und trotzdem weit genug vom Rand weg die Meßkörper angetastet werden können. Aufgrund des gleichbleibend großen Vertikalhubes erfolgt die Antastung der verschiedenen Meßflächen stets in der gleichen Höhenlage.
  • Die Hubeinrichtung ist im Prinsip ähnlich aufgebaut, wie die zuvor beschriebene bewegliche Halterung der Brille 15, nämlich aus zwei vertikal stehenden Halteplatten 39 und 40, die durch ein Paar von Blattfeder Gelenkparallelogrammen vertikalbeweglich miteinander verbunden bzw. zueinander zwangsgeführt sind. Die rechte, bewegliche Halteplatte 39 ist über insgesamt vier Blattfedern 34 mit der linken feststehenden Halteplatte 40 verbunden. Anstelle der insgesamt vier Blattfedern könnten ebenfalls zwei durchgehend breite Blattfedern vorgesehen sein; dadurcil würde eine Pendelneigung der Aufhängung reduziert werden. Die linke feststehende Halteplatte ko ist über ein Zwischenstück 42 an einem Haltewinkel 41 befestigt, der seinerseits am unteren Ende der Pinole einer Meßmaschine angeschraubt oder angeklemmt werden kann. Zum Ausgleich des Gewichtes der Halterung 13 und der Brille 15 und der daran befestigten Teile und zur Entlastung der Blattfodern 34 von dinsem Gewicht ist die Halterung 1@ über entspre- chende Haltefedern 43 an das Zwischenstück 42 angehängt.
  • Um die jeweiligen Endlagen der Hubeinrichtung 11 genau reproduzierbar anfahren zu können, ist eine überdrückbare Rastsicherung 35 zwischen den zueinander beweglichen Hauptteilen der Hubeinrichtung vorgesehen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zweck in der rechten beweglichen Halteplatte 39 ein federbelasteter keilförmiger Rastkörper gelagert, der quer zur Hubrichtung ausweichen kann. Er arbeitet mit zwei entsprechenden Rastvertiefungen zusammen, die in der einen Seitenfläche des Zwischenstücks 42 eingearbeitet sind.
  • Der Abstand dieser beiden Rastvertiefungen entspricht gerade dem Hub H der Hubeinrichtung.
  • cc Um die Hubeinrichtung auch ohne manuelle Einwirkung betätigen zu können, ist auch noch ein Hubantrieb vorgesehen. Dieser ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel in Form einer elektromotorisch antreibbaren Gewindespindel 37 ausgebildet, die in eine Mutter 38 eingreift. Die Gewindespindel 37 kann von einem Elektromotor 36 mit einem daran angeflanschten Reduziergetriebe langsam und in vorwählbarer Drehrichtung angetrieben werden. Der Motor 36 ist an der beweglichen Halteplatte 39 befestigt. Spindel und Mutter sowie deren Lagerung bedürfen keiner besonderen Genauigkeit; diese wird allein durch die Rast sicherung sichergestellt. Eine Querbeweglichkeit der Mutter ist zum Ausgleich der bogenfcirmigen Bewegung der beweglichen Halteplatte erforderlich. Außer dem dargestellten elektromoterischen Gewi.ndetr ich sind selbstverständlich auch andere Antriebsarten, beispielsweise gedämpfte Eloktromagneten oder fluidische Antriobe denkbar. Auch kinematische Umkehrungen des dargestellten Gewindetriebes mit angetriebener Mutter und feststehender Spindel oder mit Anordnung des Antriebes am feststehenden Zwischenstück sind ohne weiteres denkbar. Durch einen solchen Hubantrieb läßt sich die Messung bzw. das Umfahren der Meßkörper 3 vorprogrammieren, wodurch der Meßvorgang noch rascher ablaufen kann.
  • - L e e r s e i t e -

Claims (13)

  1. Patentansprüche 1. Halterung für ein Paar von Planspiegeln und einer Kugel in einer Interferometer-Längenineßeinrichtung, in der eine Hauptmeßachse definiert ist, in welcher Halterung die Planspiegel an den Enden einer im wesentlichen U- oder Y-förmigen, sich quer zur Hauptmeßachse erstreckenden Brille oder dergleichen im gegenseitigen Querabstand befestigt sind, zwischen die ein die Kugel halternder Stift hineinragt, ferner mit einem die Ealterung tragenden wenigstens in Richtung der Hauptmeßachse beweglichen Maschinenteil, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Stift (22, 23) starr an der Brille (15) befestigt und diese als Ganzes über wenigstens ein Blattfeder-Gelenkparallelogramm (17, 18) In Richtung der Hauptmeßachse (12)parallclbeweglich an das Maschinenteil (obere Halteplatte 21) angekoppeit ist.
  2. 2. Halterung 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 der Stift (22, 23) auf einem Teil seiner Längserstrockung als Bolzen, Pyramidenstumpf oder dergleichen (22) mit einem größer als der @ugeldurchmesser bemessenen Querschni@t und ledi@lich au@ dem letzten, der Kugel (l6) zunächst liegenclen Teil seiner Längserstreckung als dünner im Querschnitt kleiner als der Kugeldurchmesser bemessener Taststift (23) ausgebildet ist.
  3. 3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (16) - quer zur Hauptmeßachse (12) auf die Brille (15) gesehen - etwa mittig zu ihr (15) angeordnet ist und daß die Planspiegel (14) mit ihrer reflektierenden Fläche lagegleich zum Kugelmittelpunkt in die Brille (15) eingelassen sind.
  4. 4. Halterung nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß funktionell zwischen dem Maschinenteil (obere Halteplatte 21) und der Brille (15) wenigstens mittelbar eine mit ihrer Wirkrichtung parallel zur Hauptmeßachse (12) liegende, wahlweise in der einen oder anderen Richtung wirkende, in der Stärke stufenlos beaufschlagbare Krafterzeugungseinrichtung (25) angeordnet ist.
  5. 5. Halterung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Krafterzeugungseinrichtung (25) ein Elektromagnet ist.
  6. 6. Halteruiig nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c ii g e k e n n z e i c Ii n e t daß funktionell zwischen dem Maschinenteil (obere Malteplatte 21) und der Brille (15) wenigstens mittelbar ein mit seiner Meßempfindlichkeit parallet zur Hauptmeßachse (12) ausgerichteter Weggeher (28) angeordnet ist.
  7. 7. Halterung nach einem der Ansprüche 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 funktionell zwischen dem Maschinenteil (obere Halteplatte 21) und der Brille (15) wenigstens mittelbar eine Dämpfungseinrichtung (31) für Bewegungen angeordnet ist.
  8. 8. Halterung nach Anspruch 7, dadurch g k e n n z ei c h ne t daß die Dämpfungseinrichtung (31) als elektrodynamische Bremse mit einem Permanentmagneten (32) mit im Abstand einander gegenüberstehenden Magnetpolen einerseits und einer dazwischen angeordneten parallel zur Hauptmeßachse (12) ausgerichteten Scheibe (33) aus elektrisch gut leitendem Werkstoff andererseits ausgebildet ist.
  9. 9. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Maschinenteil obere Halteplatte 21) an einer Hubeinrichtung (11) angeordnet ist, die einen in der Höhe definierten, in der Richtung quer zur Hauptmeßachse (12) gerichteten Hub (Tl) ausführen kann.
  10. 10. Halterung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k c n n z e i. c h n e t, daß der Hub (H) größer als der Kugeldurchmesser ist.
  11. 11. Halterung nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die zueinander boweglichen Hauptteile (feststehende und bewegliche Halteplatte 39 bzw. 40) der Hubeinrichtung obenfalls durch wenigstens ein Blattfoder-Gelenkparallel@gramm (Blattfedern 34) zueinander zwangsgeführt sind.
  12. 12. Halterung nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander beweglichen Hauptteile (39, 40) der Hubeinrichtung (11) in den jeweiligen Endlagen durch eine überdrückbare Rastsicherung (35) fixierbar sind.
  13. 13. Halterung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in der Hubeinrichtung (11) ein Hubantrieb in Form einer elektromotorisch (36) antreibbaren Gewindespindel (37) einerseits und einer Mutter (37) andererseits vorgesehen sind.
DE19833313861 1983-04-16 1983-04-16 Halterung für ein Paar von Planspiegeln und eine Kugel in einer Interferometer-Längenmeßeinrichtung Expired DE3313861C2 (de)

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