DE3501517A1

DE3501517A1 - Taststift eines messgeraets

Info

Publication number: DE3501517A1
Application number: DE19853501517
Authority: DE
Inventors: Kurt 7500 Karlsruhe Linder; Dietmar 7238 Oberndorf Wolter
Original assignee: Mauser-Werke Oberndorf 7238 Oberndorf GmbH; Mauser Werke Oberndorf GmbH
Current assignee: Wegu Messtechnik GmbH
Priority date: 1985-01-18
Filing date: 1985-01-18
Publication date: 1986-07-24

Description

Taststift eines Meßgeräts
Die Erfindung betrifft einen Taststift eines MeB-geräts, bei dem ein Sensor die Berührung eines kugelförmigen Tastkopfes mit einer Meßfläche auswertet, Ein derartiger Taststift ist in der DE-PS 23 47 633 beschrieben. Dort ist der Sensor am Taststift in einem großen Abstand vom Tastkopf angeordnet. Die unvermeidliche Taststiftdurchbiegung kann dabei zu Meßfehlern führen (vgl. DE-OS 27 42 817).
In der DE-OS 27 42 817 ist ein ähnlicher Taststift beschrieben. Bei diesem soll die Meßgenauigkeit unabhängig von der Auslenkungsrichtung bzw. der Richtung der am Tastkopf angreifenden Berührungskraft verbessert werden. Dieser Taststift ist in seinem Aufbau aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Taststift der eingangs genannten Art vorzuschlagen, dessen Funktion bei einfachem Aufbau von einer Taststiftdurchbiegung unabhängig ist und der bei Antastung in den drei Raumrichtungen im wesentlichen gleich wirkt.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Taststift der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der kugelförmige Tastkopf eine teil-kugelförmige Hülse und einen von dieser umschlossenen Kugelkopf aufweist, daß der Kugelkopf mit dem Taststift fest verbunden ist und die Hülse gegenüber dem Kugelkopf dreidimensional beweglich geführt ist, wobei der Kugelkopf und die Hülse beabstandet sind, und daß der Sensor eine Relativbewegung zwischen der Hülse und dem Kugelkopf auswertet. Wird der Tastkopf in irgendeiner Richtung gegen eine Meßfläche gefahren, dann wird bei Meßflächenberührung die Hülse gegenüber dem Kugelkopf çntsprechend versetzt. Es ändert sich also der Abstand zwischen der Hülse und dem Kugelkopf. Der Sensor erfaßt diese Relativbewegung und gibt ein entsprechendes Signal ab.
Bei dem erfindungsgemäßen Taststift ist die Meßgenauigkeit auf einfache Weise erhöht, weil die bei Meßflächenberührung auszulenkende Hülse nur eine geringe Eigenmasse hat und der Sensor in unmittelbarer Nähe der Meßstelle liegt, so daß eine Tasterdurchbiegung ohne Einfluß ist. Günstig ist auch, daß die Antastung der Meßfläche richtungsunabhängig ist und in allen Antastrichtungen eine rotatorische Antastcharakteristik besteht.
Der Sensor kann ein druckempfindlicher Sensor oder ein optischer Sensor sein. Vorzugsweise ist als Sensor der Kugelkopf wenigstens an seiner Oberfläche und die Hülse wenigstens an ihrer Innenseite elektrisch leitend und die Hülse ist gegenüber dem Kugelkopf elektrisch isoliert, wobei zwischen der Hülse und dem Kugelkopf ein Freiraum besteht. Bei Auslenkung der Hülse berührt diese den Kugelkopf.
Dadurch wird eine elektrische Verbindung hergestellt, die als Schaltsignal ausgewertet wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung und Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
An einem Taststift 1 aus Keramik oder Metall ist ein elektrisch leitender Kugelkopf 2 befestigt, Im Bereich des Halses des Kugelkopfes 2 ist ein elektrisch isolierender Ring 3 angeordnet. Auf dem Ring 3 sitzt eine teil-kugelförmige Hülse 4, die entweder aus elektrisch leitendem Material besteht oder wenigstens an der Innenseite elektrisch leitend ist. Die Hülse 4 ist vom Kugelkopf 2 beabstandet. Der Abstand ist in allen drei Raumrichtungen gleich groß.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 drückt eine Feder 5 auf die Hülse 4. Ein an dem Taststift 1 vorgesehener Anschlag 6 ist zur Einstellung der Federspannung verstellbar. Eine flexible Schutzhülle 7 deckt die Feder 5 und den Spalt zwischen Hülse 4 und Kugelkopf 2 ab. Mit dem Kugelkopf 2 und der Hülse 4 bzw. deren Innenseite ist je ein Leiter eines Kabels 8 verbunden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist am Kugelkopf 2 ein Zapfen 9 ausgebildet, der in den Taststift 1 eingesetzt ist. Anstelle der Feder 5 und der Schutzhülle 7 ist ein metallischer Faltenbalg 10 vorgesehen.
Wird der Taststift 1 an eine Meßfläche angefahren, dann stößt die Hülse 4 an diese. Sie bewegt sich dadurch aus ihrer von der Feder 5 bzw. dem Faltenbalg 10 gehaltenen Ausgangsstellung und stößt gegen den Kugelkopf 2. Dadurch ist eine elektrische Verbindung hergestellt, die als Schaltsignal ausgewertet wird. Dieses Schaltsignal entsteht unabhängig von der Antastrichtung. Wegen der geringen Masse der Hülse 4 ist die Ansprechempfindlichkeit hoch.
Für besondere Meßfälle, beispielsweise zum Messen sehr kleiner Bohrungen, können an der Hülse 4 zusätzlich an Stäben 11 befestigte kleine Tastkügelchen angeordnet sein. Deren Antasten führt dazu, daß die Hülse 4 den Kugelkopf 2 beruhrt.
In anderer Ausgestaltung der Erfindung kann die Hülse 4 sich in ihrer Ruhestellung auf einer Dreipunktauflage abstützen. Der Ring 3 erübrigt sich dann.
- Ledreite -

Claims

An sprüche 1. Taststift eines Meßgeräts, bei dem ein Sensor die Berührung eines kugelförmigen Tastkopfes mit einer Meßfläche auswertet, dadurch gekennzeichnet, daß der kugelförmige Tastkopf eine teil-kugelförmige Hülse (4) und einen von dieser umschlossenen Kugelkopf (2) aufweist, daß der Kugelkopf (2) mit dem Taststift (1) fest verbunden ist und die Hülse (4) gegenüber dem Kugelkopf (2) dreidimens.on beweglich geführt ist, wobei der Kugelkopf (2) und die Hülse (4) beabstandet sind, und daß der Sensor eine Relativbewegung zwischen der Hülse (4) und dem Kugelkopf (2) auswertet.
2. Taststift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor der Kugelkopf (2) wenigstens an seiner Oberfläche und die Hülse (4) wenigstens an ihrer Innenseite elektrisch leitend sind und die Hülse (4) gegenüber dem Kugelkopf (2) elektrisch isoliert ist und zwischen der Hülse (4) und dem Kugelkopf (2) ein Freiraum besteht.
3. Taststift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß um den Hals des Kugelkopfes (2) ein Isolierring (3) gelegt ist, an dem sich die Hülse (4) abstützt.
4. Taststift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4) mittels einer am Taststift (1) angreifenden Feder (5) gegen den Isolierring (3) gedrückt ist.
5. Taststift nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4) mittels eines Faltenbalges (10) gegen den Isolierring (3) gedrückt ist.
6. Taststift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hülse (4) über Stäbe (11) ein oder mehrere Tastkügelchen (12) angeordnet sind.