DE3436848A1

DE3436848A1 - Anordnung zur positionierung von messobjekten bei waagerecht antastenden einkoordinatenmessgeraeten

Info

Publication number: DE3436848A1
Application number: DE19843436848
Authority: DE
Inventors: Horst Metzig; Heinz Dipl.-Ing. DDR 6902 Jena-Lobeda Priplata; Hans-Joachim DDR 6900 Jena Sommer; Wilfried Dipl.-Ing. DDR 6900 Jena Tänzer
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1983-12-01
Filing date: 1984-10-08
Publication date: 1985-06-13
Also published as: CH665023A5; DD222105A1; DE3436848C2

Description

Anordnung zur Positionierung von Meßobjekten bei waage-
recht antastenden Einkoordinatenmeßgeräten Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Positionierung von Meßobjekten bei waagerecht antastenden Einkoordinatenmeßgeräten, wobei die Antastung mittels mechanischer Taster erfolgt.
Aus der Druckschrift III-23-3 Ag 29-242-81 "Universallängenmesser UlM 01-600 D des VEB Carl Zeins Jena, ist ein Einkoordinatenmewßgerät bekannt, bei welchem in der Mitte eines Grundbettes ein höhenvertsellbarer in Meßrichtung schwimmend gelagerter und feststellbarer Objekttisch zur Aufnahme des Meßobjektes vorgesehen ist. Auf Führungen des Grundbettes ist links vom Objekttisoh ein Meßelement, bestehend aus Xeßpinole und Meßsystem, und rechts ein Pinolenträger mit einstellbarer Gegenpinole angeordnet.
Ein Meßkraftsystem erlaubt es die Meßkraft durch Gewichtszug an der Meßpinole zu erzeugen, wobei die Meßkraftrichtung in entgegengesetzte Richtungen je nach Meßaufgabe uaschaltbar ist.
Bei den Messungen fährt die Meßpinole unter Kraftwirkung gegen das auf dem schwimmend gelagerten Meßtisch angeordnet und befestigte Meßobjekt und verschiebt diese solange in Meßrichtung, bis das Meßobjekt an der Gegenpinole anliegt. Somit ist die Kraft und damit die Meßkraft, mit der die Xeßpinole an MeßobJekt anliegt, abhängig von der Meßobjektmasse. Sie art zu Verformungen, insbesondere an dtLnnen Meßobjetkten und su Abplattungen am Taster selbst und am Meßobjekt.
Eine Möglichkeit diese Nachteile teilweise einzuschränken besteht darin, in einem Meßschlitten einen starren Taster virzusehen, der das Meßobjekt gegen die einen Meßtaster enthaltene Gegenpinole drückt. Voraussetzung dazu ist jedoch, daß die Hangabtriebskraft des schwimmend gelagerten Meßtisches das Meßobjekt immer gegen den Meßtaster in der Gegenpinole drückt. Ist dieses nicht gegeben, muß der laßtaster wesentlich höhere Meßkräfte erzeugen. Nachteilig ist ferner, daß bei der Beruhrung zwischen Meßobjekt und Pinole des Meßschlittens hohe dynamische Antaskräfte auftreten.
Eine weitere Möglichkeit der Messung besteht darin, das Meßobjekt auf einem in Meßrichtung starren Meßtisch fest anzuordnen und mittels zweier Meßtaster beidseitig anzutasten. Damit ergibt sich Jedoch ein doppelter Aufwand für Meßsysteme und Meßschlitten und deren Lagerung.
Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und die Meßgenauigkeit durch Verringerung der Fehlerquellen zu erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine Anordnung zur Positionierung von Meßobjekten bei waagerecht antastenden Einkoordinatenmeßgeräten die statischen und dynamischen Antastkräfte bei der mechanischen Antestung der Xeßobjekte und deren Auswirkungen auf die Meßgenauigkeit zu verringern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Anordnung zur Positionierung von Meßobjekten bei waagerecht antastenden Einkoordinatenmeßgeräten, bei denen auf einem Grundbett auf einem höhenverstellbaren Schlittenträger ein in Meßrichtung verschieb- und feststellbarer, das MeßobJekt tragender Meßtisch und beiderseits davon ebenfalls in Meßrichtung einstellbare Pinolenträger fUr eine laß- und eine Gegenpinole angeordnet sind, wobei die lleßpinole mit einem laß- und die Gegenpinole mit einem Taster versehen sind, dadurch gelöst, daß am Meßgerät eine mit dem Meßtisch Ueber eine, eine Weg-Kraft-Kennlinie erzeugende Vorrichtung, die auch zwischen Gegenpinole und Taster angeordnet sein kann, verbundene Antriebsvorrichtung zur Positionierung des auf dem Meßtisch befestigten Meßobjektes in eine, in bezug auf den Meßtaster bzw.
den in der Gegenpinole angeordneten Taster genau vorgegebene, definierte Meßstellung vorgesehen ist.
Dabei ist es vorteilhaft, daß die eine Wewg-Kraft-Kenn linie aufweisende Vorrichtung eine einstellbare Reib-oder Magnetkupplung umfaßt.
Eine Kraitwirkung des Meßobjektes auf die Taster kann auch dadurch erzielt werden, indem der beim Anschlag des Meßobjektes am Jeweiligen Taster vom Motor der Antriebsvorrichtung gezogene Strom zur Erzeugung einer gewünschten Kraft ausgewertet wird.
Bei den Messungen wird das Meßobjekt durch Verschieben und evtl. Höhenverstellung des Meßschlittens mit seiner anzutastenden Fläche (Meßfläche) nahe den Taster an der Gegenpinole auf dem Meßtisch befestigt. Der schwimmend gelagerte Meßtisch wird mit einer Kraft beaufschlagt, die durch ein krafterzeugendes System an einem Trageelement für den laßtisch eingeleitet wird, so daß das MeB-obJekt am Taster der Gegenpinole mit einer Anlagekraft, die durch Positionierung des ObJekttiacbes einstellbar ist, zur Anlage kommt. Die zweite anzutastende Fläche des Meßobjektes wird mit dem in der Meßpinole angeordneten Taster angetastet.
Ei ist ein Vorteil, daß die im Meßkreis notwendige höhere Antastkraft zur Bewegung des Meßobjektes mit dem Meßtisch nicht mehr durch das MeßobJekt geht, wodurch größere Verformungen, insbesondere bei kleinen Meßobjekten vermieden wurden. Die dynamischen Antastkräftew zwischen Meßobjekt und Meßpinole sind gering. Da während der Antastung das MeßobJekt nicht mehr bewegt wird, sind evtl.
noch auftretende Stoßkräfte unabhängig von der Masse des Meßobjektes. Da das Meßobjekt während des eigentlichen Meßablaufes seine Lage nicht verändert, sind die Voraussetzungen für ein. Automatisierung des Meßprozesses und für ein automatisches Wechseln der Meßobjekte geschaffen.
Die Erfindung soll nachstehend an einem in der Zeichnung schematisch dargestellten Asuführungsbeispeil näher erläutert werden.
Das Meßgerät umfaßt ein Grundbett 1 auf dem ein in der Höhe verstellbarer Schlittenträger 2 mit einem darauf schwimmend gelagerten und in Meßrichtung feststellbaren Meßtisch 3. Beiderseits des Mbßtischex 3 sind, in Xeßrichtung einstellbar, auf Fllhrungen des Grundbettes 1 ein Pinolenträger 4 flir eine Meßpinole 5 mit Meßtaster 6 und ein Pinolenträger 7 mit Gegenpinole 8 und Taster 9 angeordnet. Auf dem Meßtisch 3 ist ein Meßobjekt 10 befestigt, welches durch die Taster 6; 9 angetastet wird.
Am Meßgerät ist eine Anordnung zur Positionierung des Meßobjektes 10 in Porm einer mit dem Meßtisch 3 und dem Schlittenträger 2 in Wirkverbindung stehender Antriebsvorrichtung 11 vorgesehen, mit welcher der Meßtisch 3 zusammen mit dem Meßobjekt 10 in eine definierte, vorgegebene Meßstellung zum Meßtaster 6 bzw. zum Taster 9 gebracht wird. Das kann s. B. durch einen motorischen Antrieb über an sich bekannte, eine Weg-Kraft-Kennlinie erzeugende Vorrichtung 12, z. B. eine einstellbare Reib-oder Magnetkupplung, und Übertragungsmittel, wie Hebel-oder Schraubengetriebe eriolgen. Eine Kraftwirkung des MeßobJektes 10 insbesondere auf den Taster 9 kann auch dadurch erzielt werden, indem der beim Anschlag des MeßobJektes 10 am Taster 9 vom Motor der Antriebsvorrichtung 11 gezogene Strom zur Erzeugung einer gewünschten Kraft ausgewertet wird. Eine sehr einfache Möglichkeit, dae Meßobjekt 10 am Taster 9 der Gegenpinole 8 zur Anlage zu bringen, ergibt sich, wenn am Meßtisch 3 ein kraftbeaufschlagter Seilzugmechanismus (nicht dargestellt) angeordnet ist, der den Meßtisch 3 in Richtung Gegenpinole 8 zieht.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird erreicht, daß die Anlage des MeßobJektes 10 am Taster 9 der Gegenpinole 8 nicht dadurch Kräfte, die durch die Meßpinole 5 erzeugt werden, realisiert wird, sondern durch Kräfte, die am Meßtisch 3 selbst angreifen. Diese Kräfte können auch durch eine Feder-, Masse-, Feder/Masse-, pneumatische oder magnetische Anordnung erzeugt werden. Sie müssen in ihrer Richtung umkehrbar und in ihrem Betrag einstellbar sein.
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Claims

Patentansprüche 1. Anordnung zur Positionierung von Meßobjekten bei waagerecht antastenden Einkoordinatenmeßgeräten, bei denen auf einem Grundbett auf einem hähenverstellbaren Schlittenträger ein in Meßrichtung verschieb- und feststellbarer, das MoBobJekt tragender Meßtisch und bei derseits davon ebenfalls in Meßrichtung einstellbare Pinolenträger ftlr eine MeB- und eine Gegenpinole angeordnet sind, wobei die Meßpinols mit einem Meß- und die Gegenpinole mit einem Taster versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Meßgerät eine mit dem Meßtisch über eine, eine Weg-Kraft-Kennlinie erzeugende Vorrichtung, die auch zwischen Gegenpinole und Taster angeordnet sein kann, verbundene Antriebsvorrichtung zur Positionierung des auf dem Meßtisch befestigten Meßobjektes in eine, in bezug auf den Meßtaster bzw. den in der Gegenpinole angeordneten Taster genau vorgegebene, definierte Meßstellung Vorgesehen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die eine Weg-Eraft-Kennlinie aufweisende Vorrichtung eine einstellbare Reib- oder Magnetkupplung umfaßt.