DE3529320A1

DE3529320A1 - Tastvorrichtung fuer oberflaechen

Info

Publication number: DE3529320A1
Application number: DE19853529320
Authority: DE
Inventors: Kenji Abiko; Hideo Morita; Tetsuo Kawasaki Kanagawa Nakamura
Original assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1984-08-18
Filing date: 1985-08-16
Publication date: 1986-02-27
Anticipated expiration: 2005-08-17
Also published as: GB2163256A; DE3529320C2; US4611403A; JPS6150007A; GB8520629D0; GB2163256B; JPH0347688B2

Description

Weber & Heim Deutsche Patentanwälte Kuropean Patent Attorneys -D-8000 MÜNCHEN 71 Hofbrunnstrasse 36

Telefon : (0 89) 7 91 50 50

Telex: 5-2128 77

Telefax: (0 89) 7 91 52 56

H 1365

Mitutoyo Mfg.Co.,Ltd. 5-33-7 Shiba, Minato, Tokyo, Japan

Tastvorrichtung für Oberflächen

Weber & Heim Deutsche Patentanwälte European Patent Attorneys

Tastvorrichtung für Oberflächen

D-8000 MÜNCHEN 71 Hofbrunnstrasse 36

Telefon: (0 89)7 9150 50

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Telefax: (0 89)7 9152 56

M 1365

Die Erfindung betrifft eine Tastvorrichtung für Oberflächen gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 .

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Tastvorrichtung, die sicher und genau der Oberfläche eines Werkstückes folgen kann und den Oberflächenverlauf dabei mißt.

Im Stand der Technik ist ein Meßsystem zur Erfassung der Oberfläche bekannt, das als Kontakttyp ausgelegt ist und dem Oberflächenprofi.! eines Werkstückes kontinuierlich und permanent folgt und dieses Profil erfaßt bzw. mißt. Ein derart bekanntes Meßsystem weist einen Meßkopf für das Oberflächenprofil auf, der an einer dreidimensionalen CNC-Meßvorrichtung oder dergleichen angebracht ist. Bei diesem Meßsystem wird die Kontaktsonde auf der Oberfläche des Werkstückes bewegt. Die Koordinaten in den drei Richtungen werden bei der Bewegung der Kontaktsonde ermittelt und auf diese Weise das Profil des Werkstückes bestimmt. Diese Art ist für die Vermessung von Werkstücken geeignet, die komplizierte Formen und Strukturen aufweisen.

Eine vorausgehend erwähnte Tastvorrichtung ist beispielsweise in der US-PS 3 869 799 beschrieben. Diese Tastvorrichtung weist einen Detektorstift auf, der längs dreier axialer Richtungen frei bewegbar ist. Dadurch, daß man den Detektorstift dazu zwingt, der Oberfläche des Werkstückes zu folgen, wird das Oberflächenprofil des entsprechenden Werkstückes abgetastet bzw. erfaßt. Bei Tastvorrichtungen dieses Typs steht die Kontaktsonde stets in Berührung mit dem Werkstück.

Mittels der Berechnung der erfaßten Verschiebung des Tastkopfes bzw. der Berührungssonde und der Bewegung der Tastvorrichtung selbst, werden die gewünschten Koordinaten der Oberfläche des Werkstückes erhalten. Alternativ dazu kann auch die Bewegung der Tastvorrichtung selbst gesteuert werden, während die Verschiebung des Tastkopfes konstant gehalten wird. Aus den Koordinaten der bewegten bzw. verschobenen Tastvorrichtung können die Oberflächenkoordinaten aufgezeichent und ermittelt werden. Auf alle Fälle steht die Sonde bzw. der Fühler immer unter einem vorgegebenen Druck in Kontakt und Berührung mit dem Werkstück. Aus diesem Grund muß die Sonde sicher, relativ zu einer Basis bzw. ihrem Gehäuse gehalten werden und zwar derart, daß der Druck bzw. die Kraft auf die Sonde in allen Richtungen konstant bleibt. Ein derartiger beständiger oder konstanter Druck kann nur dann erreicht werden, wenn die Reibungswiderstände auf verschiedene unterschiedliche Teile oder die Hysterese-Eigenschaften von Federn und dergleichen weitestgehend reduziert werden.

Im vorausgehend erwähnten Meßsystem nach dem Stand der Technik wird der Kontaktdruck bzw. die Kontaktkraft durch Verwendung einer Blattfeder in jeder axialen Richtung sichergestellt. Diese Federn dienen auch dazu, um die Sonde in ihre Ausgangslage oder Bezugslage zurückzuführen. Das Meßsystem nach dem Stand der Technik hat den Nachteil, daß die Messung der Tastervorrichtung direkt durch Fehler in der Z-Achse und durch andere Fehler beeinträchtigt wird, die durch Abweichungen von der genauen Präzisionslage beim Einbau der Blattfedern, durch nicht linieare Eigenschaften der Blattfern und durch die Deformation der Federn herrührten.

Obwohl auch andere Vorschläge zur Reduzierung der Nachteile gemacht worden sind, hatte jeder dieser Vorschläge aufgrund der auftretenden Reibungsverluste an den gleitenden Teilen und aufgrund anderer Ursachen eine Reduzierung der Folge- oder Anpassungsfähigkeit relativ zur Oberfläche des entsprechenden Werkstückes zur Folge. Diese bedingt jedoch eine Geschwindigkeitsbegrenzung bei der Bewegung der Tastervorrichtung zur Erfassung eines Werkstückes, so daß das Oberflächenprofil des Werkstückes hierdurch nicht sehr genau und optimal gemessen werden konnte. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Tastervorrichtung zur Erfassung von Oberflächen zu schaffen, die eine verbesserte Folgemöglichkeit der Vorrichtung an die entsprechende Oberfläche aufweist, wobei ein Kontaktfühler unter einem konstanten Druck in allen Richtungen mit der Oberfläche eines Werkstückes in Berührung bringbar ist und sicher und sehr genau in seine Ursprungs- und Bezugslage zurückgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer gattungsgemäßen Tastervorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst. Insbesondere sieht die Erfindung vor, die Tastervorrichtung bzw. Oberflächen-Folgeeinrichtung mit einer gegenständlichen Bezugsbasis und Gleiteinrichtungen auszustatten, die in X-, Y- und Z-Achse bewegbar sind, wobei die entsprechenden Richtungen senkrecht zur Basis liegen und die durch Tragfedern relativ zur Basis angeordnet, insbesondere aufgehängt bzw. geführt sind.

Tatsächlich dient die Basis als Lager, das durch Stützschenkel an einem Basis- oder Gehäuseblock angebracht oder aufgehängt ist, Die Gleiteinrichtung in Z-Achse ist an dieser Lagerung so angebracht, daß sie vertikal bewegbar ist. Die Gleiteinrichtung in

Z-Achse steht wiederum in Eingriff mit den Gleiteinrichtungen in Y- und X-Achse, wobei dies über Gleitnuteneinrichtung erfolgt, die zwischen jeder benachbarten Gleiteinrichtung vorgesehen sind. Aufgrund dieser Anordnung können die Gleiteinrichtungen in X- und Y-Achse senkrecht zueinander bewegt bzw. verfahren werden. Die unterste Gleiteinrichtung in X-Achse ist fest oder sogar starr mit einem Meßkopf bzw. einem Meßfühler verbunden, der zur Berührung des zu messenden Werkstückes ausgelegt ist.

Die Ausgangs- oder Referenzlagen der Gleiteinrichtungen in X- und Y-Achse werden durch eine stangenartige Rückholfeder festgelegt, deren unteres Ende mit der Gleiteinrichtung in X-Achse verbunden ist. Das obere Ende der Rückholfeder ist in vertikaler Richtung gleitbar an/in der Basis mindestens kraftschlüssig vorgesehen oder daran abgestützt.

Auf diese Weise wird die Ausgangslage des Meßkopfes bzw. Fühlers sowohl von den Aufhänge- oder Tragfedern und der oder den Rückholfedern bestimmt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist des weiteren durch Luftlager gekennzeichnet, die zwischen benachbarten Gleitflächen durch Einleitung von Druckluft dazwischen gebildet werden. Auf diese Weise kann jede der Gleiteinrichtungen ohne Reibungsverluste und mit einer hervorragenden Präzision bei der Rückführung in die Ausgangslage schwimmend gelagert bzw. abgestützt werden. Statt Druckluft kann auch ein anderes unter Druck stehendes Medium verwendet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines schematischen Ausführungsbeispieles noch näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Taster-Vorrichtung;

Figur 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II nach Fig.1 und

Figur 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III nach Fig. 2.

In den Zeichnungen ist eine Tastervorrichtung für die Erfassung von Oberflächen gezeigt, die auch als Konturfolgeeinrichtung bezeichnet werden kann, und die einen Sockelblock bzw, Gehäuseblock 10 aufweist, dessen oberster Bereich an einer Tastkopfhalterung einer hinreichend bekannten dreidimensionalen CNC-Meßvorrichtung (nicht dargestellt) befestigt ist. Die Tastervorrichtung kann sowohl manuell oder automatisch in jegliche Koordinatenposition durch die dreidimensionale Meßvorrichtung bewegt werden.

An dem Gehäuseblock 10 ist über Befestigungsschenkel 12 und 14 ein Basiselement 16 fest bzw. starr angebracht. Das Basiselement 16 ist zweckmäßigerweise in Art eines viereckigen hohlen Führungszylinders ausgelegt. Die Befestigung ist derart, daß ein Meßfühler 24 über eine Gleiteinrichtung 18 in der Z-Achse, eine Gleiteinrichtung 20 in der Y-Achse und eine Gleiteinrichtung 22 in der X-Achse in allen Richtungen bewegbar geführt bzw. getragen wird.

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Wie es am besten in der Fig.3 erkennbar ist, ist das Basiselement 16 in der Gestalt einer hohlen quadratförmigen Hülse mit einer inneren Peripheriefläche 16a ausgebildet, wobei der Gleitschaft 18a, der in Z-Achse Säulenform aufweist und im Querschnitt etwa quadratisch ist, der Gleiteinrichtung 18 in Richtung der Z-Achse in der Vertikalrichtung (Z-Achse) verschiebbar vorgesehen ist.

Gemäß Fig.2 hat die Gleiteinrichtung 18 für die Z-Achse einen kolbenartigen Schaft 18b, der von einer Gleitnut 20a in Richtung der Y-Achse in der Gleiteinrichtung 20 in der Richtung der Y-Achse umfaßt wird bzw. mit dieser Nut in Eingriff steht. Auf diese Weise kann die Gleiteinrichtung 20 relativ zur Gleiteinrichtung 18 für die Richtung der Z-Achse in Richtung der Y-Achse frei verschoben werden.

Wie in Fig.1 dargestellt ist, weist auch die Gleiteinrichtung 20 in Richtung der Y-Achse eine Gleitnut 20b auf, die in Gleiteingriff mit dem Gleitschaft 22a in/an der Gleiteinrichtung 22 für die X-Achse steht. Hieraus resultiert, daß die Gleiteinrichtung 22 für die X-Achse in Richtung der X-Achse frei verschiebbar ist relativ zur Gleiteinrichtung 20 für die Y-Achse.

Die Gleiteinrichtungen 18,20 und 22 sind relativ zum Basiselement 16 vorgesehen und insbesondere relativ dazu aufgehängt . Wie in Fig.1 dargestellt, erstrecken sich Ansätze 26 und 28 von gegenüberliegenden Seiten des Führungsschaftes 18b an der Gleiteinrichtung 18 für die Z-Achse nach außen, um eine Anbindung für Federn zu schaffen. Jeder dieser Ansätze 2 6 und 28 steht in Eingriff mit dem unteren Ende einer Trag- oder Aufhängefeder 30 oder 32. Die oberen Enden der Tragfedern 30

und 32 sind fest mit dem Gehäuseblock 10 verbunden. Durch diese Maßnahmen ist die gesamte Gleiteinrichtung derart ausgestaltet, daß ihr gesamtes Gewicht einschließlich des Meßfühlers 24 in einer Position gehalten wird, die aufgrund der von den Aufhängefedern 30 und 32 herrührenden Kräfte und Zugspannungen eine Gleichgewichtslage darstellt. Das obere Ende von jeder Aufhängefeder 30 und 32 ist über eine Federhaiterung 34 bzw. 36 fest mit einer Einstellscheibe 38 für die Federposition verbunden. Aufgrund einer Vertikalverschiebung der Einstellscheibe 38 kann die Gruppe der Gleiteinrichtungen, die an den Aufhängefedern 30 und 32 getragen wird, im Hinblick auf die genaue Position eingestellt werden. Genauer betrachtet weist die Einstellscheibe 38 eine Muttereinrichtung 38a auf, die auf einen mit einem Außengewinde versehenen Schaft 40 gedreht ist, der wiederum im Gehäuseblock 10 drehbar gelagert ist. Durch Drehen des Schaftes 40 kann die Einstellscheibe in vertikaler Richtung bewegt werden. Es wird darauf hingewiesen, daß die Einstellscheibe 38 nicht zusammen mit dem mit Außengewinde versehenen Schaft 40 gedreht wird, da die Einstellscheibe 38 mittels eines Arretierstiftes 42 gegen Verdrehung relativ zum Schaft 40 festgelegt ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Schaft 40 ein Kegelrad 44 auf, das darauf rotationsfest befestigt ist. Dieses Kegelrad 44 steht in Eingriff mit einem anderen Kegelrad 46, das auf einer Antriebswelle 48 vorgesehen ist, die von extern mit einem geeigneten Mittel (nicht dargestellt) in Rotationsbewegung versetzt werden kann. Die Seitenwandung des Gehäuseblockes 10 weist ein Zugriffsloch 10a auf, durch das ein geeignetes Werkzeug, wie z.B. ein Schraubenzieher in den Gehäuseblock 10 eingeführt werden kann, um die Antriebswelle

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in Rotation zu versetzen oder zumindest geringfügig zu verdrehen.

Die Gruppe der Gleiteinrichtungen ist in der vorbeschriebenen Weise durch die Aufhängefedern 30 und 32 zur Festlegung ihrer Ausgangs- oder Bezugsposition im Hinblick auf die vertikale Richtunq (oder Z-Achse)angeordnet und insbesondere aufgehängt. Darüber hinaus ist erfindungsgemäß eine Rückholfeder 50 vorgesehen, die zur Festlegung einer anderen Ausgangs- oder Bezugsposition in der X-, Y-Achsenebene bestimmt ist. Diese Rückhol- oder Rückzugsfeder 50 kann vorzugsweise die Form eines Drahtes mit kreisförmigem Querschnitt haben, dessen unteres Ende über einen insuesondere konischen Spannzapfen 52 mit der Gleiteinrichtung 22 für die X-Achse starr oder fest verbunden ist. Der Spannzapfen 52 kann die Rückholfeder 50 durch die Rotationsbewegung einer Spannschraube 54 darauf mindestens kraftschlüssig erfassen.

Das obere Ende der Rückholfeder 50 ist vertikal bewegbar und relativ zum Basiselement 16 geführt und abgestützt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das obere Ende der Rückholfeder 50 gleitend in einem Lager 56 geführt, das fest mit dem Gleitschaft 18a für die Z-Achse verbunden ist, wobei der Gleitschaft 18a wiederum vertikal gleitbar innerhalb des Basiselementes 16 geführt ist und nicht direkt von dem Basiselement 16 abgestützt wird. Mit anderen Worten ist das obere Ende der Rückholfeder 50 fest mit einem Gleitschaft 58 verbunden, der wiederum gleitend in Richtung der Z-Achse innerhalb des Lagers 56 gehalten ist.

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Auf diese Weise wird das obere Ende der Rückholfeder 50 in seiner Bezugsposition in der Ebene der X-, Y-Achse festgelegt. Andererseits erzeugt das andere Ende der Rückholfeder 50 eine Rückholkraft in allen Richtungen relativ zur Bewegung des'Meßfühlers 24 in der Ebene der X-, Y-Achse, da dieses andere Ende der Rückholfeder 50 fest verbunden mit der Gleiteinrichtung 22 für die X-Achse vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die Ausgangs- oder Bezugsposition in der Ebene der X-,Y-Achse genau festgelegt werden.

Aufgrund der Gleitmöglichkeit des Gleitschaftes 58 innerhalb des Lagers 56 in Richtung der Z-Achse, kann eine vertikale Verschiebung des Gleitschaftes 58 sogar dann absorbiert bzw. eliminiert und aufgenommen werden, wenn seine Position durch eine Bewegung des Gleitschaftes 58 in der Ebene der X-, Y-Achse verändert wird.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel können die Eigenschaften der Rückholfeder 50 dadurch verändert werden, daß die genaue Lokalisation der Rückholfeder 50,die vom Spannzapfen 52 erfaßt wird, verändert wird. Aufgrund der gleitenden Führung des oberen Endes der Rückholfeder 50 in Richtung der Z-Achse, kann die vorstehend erwähnte Veränderung relativ leicht durchgeführt werden.

Anhand der vorausgehenden Beschreibung wird verständlich, daß eine einzige Ausgangsposition für die Gruppe der Gleiteinrichtungen in X-, Y- und Z-Achse festlegbar ist und daß der Meßfühler 24 in X-,Y- und Z-Richtung in einem Gleichgewichtszustand bzw. unter ausgeglichenen Druck- und Kraftverhältnissen bewegt werden kann.

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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Meßfühler 24 demontierbar mit einem Fühlerhalter 60 verbunden. Der Fühlerhalter 60 wiederum ist über ein Vibrations- oder Schwingungselement 62 mit der Gleiteinrichtung 22 für die X-Achse verbunden. Das Schwingungselement 62, das auch eine separate Einrichtung sein kann, ist fest zwischen dem Fühlerhalter und einem Schwingungshalter 64 angebracht. Als Schwingungselement 62 wird eines vom elektrostriktiven Typ verwendet, das mechanisch mit sehr kleiner Amplitude in Schwingung versetzbar ist. Als Ergebnis davon steht der Meßfühler 24 während einer Vibrationsbewegung in Berührung mit der Oberfläche eines Werkstückes (nicht darqestellt). Folglich kann die Kontaktreibung zwischen dem Meßfühler 24 und der Oberfläche des Werkstückes so stark reduziert werden, daß die Folgefähigkeit des Meßfühlers 24 entsprechend den Konturen der Oberfläche noch verbessert wird.

Um die Verschiebung jeder Gleiteinrichtung 18, 20 und 22 aus der Ausgangs- oder Bezugslage zu erfassen, ist eine Skala für jede Gleiteinrichtung vorgesehen. Die Skala wird dazu verwendet, um die Bewegung bzw. Verschiebung jeder Gleiteinrichtung mittels eines optischen Sensors festzustellen.

Die Z-Achsenskala 66 erstreckt sich aufwärts von der Gleiteinrichtung 18 für die Z-Achse und ist gegenüber einem Sensor 68 für die Z-Achse am Basiselement 16 angeordnet. Eine Verschiebung des Meßfühlers 24 in Richtung der Z-Achse kann deshalb aufgrund der relativen Bewegung bzw. Verschiebung der Z-Achsenskala 66 und des Sensors 68 festgestellt werden.

Entsprechend der Darstellung nach Fig.2 ist eine Y-Achsenskala 70 auf der Gleiteinrichtung 20 für die Y-Achse angebracht und gegenüber einem Sensor 72 für die Y-Achse, der an der Gleiteinrichtung 18 für die Z-Achse vorgesehen ist, angebracht. Die Y-Achsenskala 70 wirkt mit dem Sensor 72 für die Y-Achse zusammen, um die Bewegung der Gleiteinrichtung 20 in Richtung der Y-Achse festzustellen.

In ähnlicher Weise ist, wie in Fig.1 dargestellt, eine X-Achsenskala 74 vorgesehen, die mit einem Sensor 76 für die X-Achse zusammenwirkt, um eine Verschiebung oder Bewegung der Gleiteinrichtung für die X-Achse relativ zur Gleiteinrichtung 20 für die Y-Achse zu detektieren.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Bewegung bzw. Verschiebung in jede beliebige ausgewählte Richtung dadurch blockiert werden, daß ein Anschlagstift, der von einem Solenoiden betrieben wird, gegen ein korrespondierendes Teil gedrückt wird, um eine Bewegung zu unterbinden.

Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, wird die Blockierung einer Bewegung der Z-Achse durch das Zusammenwirken zwischen einer Nut 18c an der Gleiteinrichtung 18 für die Z-Achse und einer entsprechenden Nut 16c an dem Basiselement 16 realisiert. Ein Stoppstift 78 ist unter Beaufschlagung durch einen Solenoiden 80 zu einer Bewegung in die Nuten 16c und 18c vorgesehen. Sofern der Solenoid 80 in Betrieb gesetzt wird, wird der Stoppstift 78 in die Nuten 18c und 16c hineinbewegt, wodurch eine Bewegung der Gleiteinrichtung 18 für die Z-Achse blockiert wird.

ln ähnlicher Weise kann eine Bewegung der Gleiteinrichtung 20 für die Y-Achse dadurch blockiert werden, daß ein Stoppstift 84 durch einen Solenoiden 82 in Nuten 2Od und 18d hineinbewegt wird, die in der Gleiteinrichtung 20 für die Y-Achse bzw. in der Gleiteinrichtung 18 für die Z-Achse ausgebildet sind.

Ganz ähnlich kann auch eine Bewegung der Gleiteinrichtung 22 für die X-Achse dadurch blockiert werden, daß ein Stoppstift 88 über einen Solenoiden 86 in Aussparungen oder Nuten 22e und 2Oe hineinbewegt wird, die in den entsprechenden Gleiteinrichtungen 22 und 20 für die entsprechenden Achsen ausgebildet sind.

Zur Reduzierung der Reibungskräfte zwischen sich berührenden oder nahezu berührenden Flächen benachbarter Gleiteinrichtungen wird erfindungsgemäß Druckluft auf die Gleitflächen 16a, 20a und 20b der entsprechenden Gleiteinrichtungen 18, 20 und 22 geführt.

Der Gehäuseblock 10 weist hierzu einen darin ausgebildeten Verteiler 90 für die Druckluft auf, der mit Druckluft von einem externen Kompressor (nicht dargestellt) versorgt wird (vgl. Fig.2). Diese Druckluft wird den entsprechenden Gleitflächen über Leitungen 92 und 94 zugeführt, um auf den Gleitflächen Luftlager zu bilden.

Um die Gleitfläche 16a in Richtung der Z-Achse mit Druckluft zu versorgen,ist die Leitung 92 mit einer Rille für die Luft (nicht dargestellt) in dem Basiselement 16 verbunden, wobei . dies über eine Leitungsöffnung 96 erfolgt. Hierdurch kommuniziert die Leitung 92 mit einer Vielzahl kleiner Öffnungen (nicht dargestellt) auf der Gleitfläche 16a. Die unter Druck

stehende Luft wird über diese kleinen Öffnungen ausgeblasen, um ein Luftlager zu bilden, über das der Gleitschaft 18a schwimmend innerhalb des Basiselementes 16 geführt werden kann.

Andererseits wird unter Druck stehende Luft über die Leitung 94 von einem Eintrittsbereich 98 auf die Gleiteinrichtung 20 für die Y-Achse geleitet und anschließend zu einer Vielzahl ähnlicher kleiner Öffnungen über die Gleitnut 20a für die Y-Achse,über die Gleitnut 20 und eine zusätzliche Rille bzw. Ausnehmung für Luft (nicht dargestellt). Die unter Druck stehende Luft wird durch diese Öffnungen unter Bildung von Luftpolstern ausgeblasen, wodurch die Gleiteinrichtungen 20 und 22 für die Y-,X-Achsen schwimmend geführt sind.

Auf diese Weise kann die Reibung zwischen benachbarten Gleiteinrichtungen um ein Höchstmaß reduziert werden und die Rückkehreigenschaft der Gleiteinrichtung in ihrer Ausgangslage erheblich verbessert werden.

Im Ausführungsbeispiel weist der Gehäuseblock 10 Vorverstärker 99, 100 und 102 zur zunehmenden bzw. schrittweisen Verstärkung elektrischer Signale von den Sensoren 68,72 und 76 auf, wobei Obersignale oder höherwertige Signale in den elektrischen Kenndaten herausgeholt und abgerufen werden können.

Wie vorausgehend dargelegt, schafft die Erfindung eine Tastervorrichtung, die insbesondere für automatische Meßmethoden und ähnliche Methoden für die Oberflächenerfassung von Werkstücken geeignet ist. Die Tastervorrichtung weist dabei eine.n stabilisierten Berührungdruck oder Bewegungsdruck in allen drei

Achsrichtugnen auf. Die Tastervorrichtung und insbesondere der Meßfühler kann sehr einfach und leicht in seine Ausgangsoder Bezugslage zurückgeführt werden und ist im Hinblick auf die Folge- und Anpassungsfähigkeit an Konturen der Oberfläche und im Hinblick auf seine Präzision wesentlich verbessert.

Claims

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Anspruch

Tastervorrichtung zur Erfassung von Oberflächen, mit einer Basis, mit Gleiteinrichtungen für die X-,Y- und Z-Achse, die in Eingriff mit der Basis stehen und senkrecht zueinander verschiebbar sind, und mit einem Fühler, der fest mit der Gleiteinrichtung für die X-Achse verbunden ist und zur Herstellung des Berührungskontaktes mit der Oberfläche eines Werkstückes bestimmt ist, wobei das Profil dieser Oberfläche in Form von elektrischen Signalen detektiert wird, wenn der Fühler auf der Oberfläche des Werkstückes entlang gleitet, f

dadurch gekennzeichnet, C

daß eine Federeinrichtung (30,32) zur Halterung für die Gruppe der Gleiteinrichtungen an der Basis vorgesehen ist,

daß eine Rückholfedereinrichtung (50)zur Erzeugung einer Rückholkraft für die Rückführung der Basis in ihre Ausgangslage in der Ebene der X-,Y-Achse vorgesehen ist, wobei ein Ende der Rückholfedereinrichtung fest mit der Gleiteinrichtung (22) für die X-Achse verbunden ist, die den Fühler (24) trägt, und das andere Ende der Rückholfedereinrichtung (50) gleitend geführt ist relativ zur Basis (10) in Richtung seiner Längsachse, und daß die Gleitflächen jeder Gleiteinrichtung zur Bildung von Luftlagern darauf, mit Druckluft beaufschlagt sind.

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