DE3721682A1 - Bewegungselement fuer feinmess- oder justiergeraete - Google Patents
Bewegungselement fuer feinmess- oder justiergeraeteInfo
- Publication number
- DE3721682A1 DE3721682A1 DE19873721682 DE3721682A DE3721682A1 DE 3721682 A1 DE3721682 A1 DE 3721682A1 DE 19873721682 DE19873721682 DE 19873721682 DE 3721682 A DE3721682 A DE 3721682A DE 3721682 A1 DE3721682 A1 DE 3721682A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- movement element
- element according
- leg
- parallelogram
- movement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/02—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using mechanical means
-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B9/00—Housing or supporting of instruments or other apparatus
- G12B9/08—Supports; Devices for carrying
Description
Die Erfindung betrifft ein Bewegungselement für Feinmeß-
oder Justiergeräte mit mindestens einem Federgelenk.
Derartige Bewegungselemente, beispielsweise mit Blattfedern,
sind allgemein bekannt.
Federgelenke haben die Aufgabe, mindestens zwei Bauteile
miteinander gelenkig zu verbinden und gleichzeitig eine
Rückstellkraft zu erzeugen, die bei einem Auslenken des
einen Bauteils gegenüber einem anderen zu einer Rückstellung
desselben führt, sobald die Auslenkkraft wegfällt. In Fein
meß-, wie zum Beispiel Justiergeräten, ist es wesentlich,
derartige Federgelenke möglichst spielfrei, hysteresefrei,
reibungsarm, verschleißfrei und so klein wie möglich zu ge
stalten. Zwar sind eine Reihe unterschiedlicher Ausführungs
formen von Federgelenken bekannt, die jedoch den bei Feinmeß-
oder Justiergeräten zu stellenden Anforderungen nicht opti
mal genügen.
Bei der eingangs genannten bekannten Ausführungsform, bei
der die zu verbindenden Bauteile mittels eines Blattfeder
verbunden sind, ist vor allem von Nachteil, daß derartige
Blattfedern produktionsbedingt immer mit Toleranzen behaftet
sind, die sich zu den Produktionstoleranzen der Bauteile
addieren können. Hierdurch entsteht häufig ein Produktions
ausschuß oder es müssen Maßungenauigkeiten mit erheblichem
Justieraufwand ausgeglichen werden. Nachteilig ist darüber
hinaus, daß die Befestigung derartiger Blattfedern relativ
aufwendig gestaltet werden muß, da diese, um ihre Feder
charakteristik nicht zu stören, praktisch nur geschraubt
oder genietet werden können. Gemessen an den insgesamt be
nötigten Werkstoffmengen, ist eine derartige Verbindung auch
mit relativ viel zusätzlichem Werkstoffaufwand behaftet, was
bei teuren Materialien, wie beispielsweise im chemischen Be
reich, zu einem erhöhten Kostenaufwand führt und darüber
hinaus die zu bewegenden Bauteile schwer macht. Dadurch kön
nen Trägheitsmomente nachteilig für die Bewegungsabläufe
wirksam werden. Weiterhin bestehen Nachteile bei kleinen
tragbaren Geräten, weil dort das Gesamtgewicht des Gerätes
von besonderer Bedeutung ist.
Schließlich haben die bekannten Bewegungselemente, da sie
aus mehrere Teilen zusammengesetzt sind, stets den Nach
teil, daß infolge der Relativbewegung der Bauteile des Be
wegungselements zueinander Reibungsverluste entstehen und
diese Reibungsverluste zu Bewegungshysteresen oder zu Haft
reibungseffekten führen.
Aus der EP-A-1 25 045 ist eine Positioniereinrichtung der ein
gangs genannten Art bekannt, bei der lange, gekröpfte, blatt
federartige Verbindungsstücke verwendet werden, die eine
Bewegung eines Objekts in eine oder zwei Richtungen ermög
lichen soll, wobei dadurch die Blattfedern verbogen werden.
Die bekannte Vorrichtung ermöglicht zwar angeblich eine
geradlinige Bewegung eines Objekts in zwei Richtungen ohne
die obenerwähnten Nachteile, durch die dazu erforderlichen
relativ langen Verbindungsstücke wird jedoch ein neuer Nach
teil bewirkt. Die gesamte Positioniereinrichtung ist nämlich
in sich instabil. Zahlreiche Federkomponenten wirken gegen
einander oder miteinander, wobei geringfügigste Veränderun
gen an einer einzigen dieser Federn das gesamte System unbe
stimmbar machen. Dadurch ist ein häufiges Nachjustieren einer
derartigen Vorrichtung erforderlich. Darüber hinaus erzeugt
das System in sich eine relativ große Reibung, die durch die
Verstellkraft überwunden werden muß. Ein Reduzieren dieser
Reibung ist durch ein weiteres Reduzieren der Wandstärke der
Federn, bzw. Verbindungsstücke, nicht mehr möglich, da an
sonsten keine ausreichende Biegesteifigkeit mehr gegeben
ist, die ein Durchdrücken des Objektträgers bei relativ
großen Objektgewichten bewirken würde.
Eine andere Art von Positioniereinrichtungen ist ferner aus
der DE-Z "Technische Rundschau" 41/86, S. 178-182, bekannt.
Bei dieser bekannten Positioniereinrichtung ist ein Paralle
logramm in seinen Eckpunkten durch Gelenke verbunden und er
möglicht auf diese Weise die Aufnahme von Meßwerten. Durch
die Schwenkbewegung der Schenkel des Parallelogramms wird
insofern ein Meßfehler erzeugt, als die Schwenkbewegung
nicht nur einen Vektor in Anstoßrichtung, sondern auch in
einem Winkel von 90° dazu aufweist, wodurch bei einer Mes
sung beispielsweise fälschlich bei einer Auslenkung in einer
Richtung auch ein Meßwert in einer anderen Richtung ange
zeigt wird. Auf diesen Nachteil wird auch in der zuvor
bereits gewürdigten EP-A-1 25 045 hingewiesen. Die Positio
niereinrichtung gemäß DE-Z weist jedoch im Zusammenhang mit
den bisher bekannten herkömmlichen Federgelenksverbindungen
sämtliche weiter oben beschriebenen Nachteile auf. Darüber
hinaus ist diese bekannte Positioniereinrichtung verhältnis
mäßig großflächig, was im meßtechnischen Bereich unerwünscht
ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bewegungs
element der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubil
den, daß möglichst geringe Massen, Hysteresefreiheit, Ver
schleißfreiheit, gute Rückstelleigenschaften und hohe Ferti
gungspräzision bei verhältnismäßig einfacher und kostengün
stiger Fertigung möglich sind, so daß die oben beschriebenen
Nachteile vermieden werden.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, mit den
erfindungsgemäßen Bewegungselementen Meßgeräte und Positio
niereinrichtungen zu schaffen.
Bekannte Meßgeräte, wie sie z. B. zum Vermessen der Außen
kontur einer Welle verwendet werden, verwenden in der Regel
zylindrische Meßtaster. Diese Meßtaster weisen an ihrer vor
deren Spitze ein kugelkappenförmiges Tastelement auf, das im
Meßtaster axial gegen die Kraft einer Feder verschiebbar
ist. Mit diesem Tastelement ist ein üblicherweise induktives
Wegaufnehmersystem verbunden, so daß ein Signal erzeugt
wird, das der Auslenkung des Tastelementes (typischerweise
in einem Bereich von +/-1 mm) entspricht. Die bekannten
Tastköpfe in derartigen Meßgeräten haben jedoch den Nachteil,
daß sie verhältnismäßig dick ausgebildet sind, sie haben
typischerweise einen Durchmesser von 8 mm oder mehr. In die
sen Fällen ist jedoch das Ausmessen von sehr schmalen Ein
drehungen von Wellen oder sonstwie schlecht zugänglichen
Oberflächenbereichen von Werkstücken nicht möglich, ebenso
wie die simultane Messung unmittelbar nebeneinanderliegender
Meßpunkte aus Platzgründen ausscheidet. Zwar ist es bekannt,
bei bekannten Tastern lange schmale Verlängerungen aufzu
setzen, so daß auch schwieriger zugängliche Meßorte erreicht
werden, dies löst jedoch nicht das Problem, mehrere axial
dicht nebeneinanderliegende Meßpunkte zu messen, weil auch
bei axialer Verlängerung der Meßtaster dann im radialen Ab
stand von der Welle der große Durchmesser der Taster stört.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser bekannten Meßtaster
ist, daß sie sehr aufwendig in der Herstellung und damit
teuer sind, so daß Meßgeräte, mit denen simultan eine große
Anzahl von Meßpunkten an Werkstücken gemessen werden sollen,
außerordentlich aufwendig und teuer werden.
Ein weiteres Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Bewegungs
elemente sind Positioniereinrichtungen, wie beispielsweise
Kreuztische. Derartige Kreuztische dienen typischerweise da
zu, Objekte, beispielsweise mikroskopische Apparate, in min
destens zwei Koordinatenachsen zu verschieben. Umgekehrt
können derartige Positioniereinrichtungen aber auch dazu
dienen, die unbekannte Position eines Objekts festzustellen,
wenn ein bewegliches Teil dem Objekt nachgeführt und die
entsprechende Positionsabweichung ermittelt wird.
Bekannte Kreuzschlitten bestehen aus vielen Einzelbauteilen,
die an Führungen aufeinander gleiten und durch verschiedenste
Antriebseinrichtungen gegeneinander bewegt werden können.
Der Aufbau derartiger Kreuzschlitten erfordert viele unter
schiedliche Arbeitsgänge und die zu bewegenden Massen sind
groß. Es tritt daher vor allem unerwünschte Reibung auf, die
zu Hysteresen und Haftreibungseffekten führt. Eine Schmie
rung der aufeinander laufenden Elemente ist jedoch nicht
immer möglich, insbesondere nicht, wenn derartige Positio
niereinrichtungen im chemischen Bereich eingesetzt werden
sollen.
Die vorstehend genannten Aufgaben werden erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß das Federgelenk mit seinen angrenzenden
Bauteilen einstückig ausgebildet ist.
Die einstückige Ausbildung des gesamten Bewegungselements
hat zum einen den Vorteil, daß der Materialaufwand geringst
möglich und die Herstellung auch sehr einfach ist, weil es
prinzipiell möglich ist, das gesamte Bewegungselement in
einem einzigen Arbeitsgang herzustellen.
Durch die einstückige Ausbildung wird auch die Reibung gegen
einanderlaufender Bauteile verhindert, so daß das erfindungs
gemäße Bewegungselement prinzipiell hysteresefrei arbeitet.
Auch kann das erfindungsgemäße Bewegungselement besonders
leicht und klein ausgebildet werden, so daß es sich für An
wendungen eignet, in denen das entsprechende Gerät entweder
transportabel ist oder eine Vielzahl erfindungsgemäßer Bewe
gungselemente aufweist.
Schließlich ist die Herstellung des erfindungsgemäßen Bewe
gungselements auch extrem kostengünstig, so daß hochpräzise
Messungen oder Positionierungen nun auch mit Geräten in einer
Preisklasse möglich sind, die deutlich unter der bekannter
Geräte liegt.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind je
zwei von mindestens vier als starre Schenkel ausgebildeten
Bauteilen durch ein Federgelenk zu mindestens einem in
seinen Eckpunkten elastisch verformbaren Parallelogramm
verbunden, wobei wenigstens ein Schenkel bei der Verformung
des ihm zugeordneten Parallelogramms unverschiebbar ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das bewegliche Element
in seiner Erstreckungsrichtung während der Auslenkung kon
stant bleibt, was eine besonders einfache Meßwerterfassung
bzw. -auswertung gestattet. Auch ist das bewegliche Element
bei einer Parallelogrammführung definiert geführt, so daß
die Meßwerte besonders gut reproduzierbar sind.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Variante ist ein
Schenkel eines ersten Parallelogramms mit einem Schenkel
eines zweiten Parallelogramms - vorzugsweise starr und ein
stückig - verbunden.
Diese Maßnahme ermöglicht es, das Bewegungselement in zwei,
vorzugsweise zueinander senkrechten Koordinatenrichtungen zu
verschieben, so daß der Aufbau von Kreuztischen und dgl.
möglich ist.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Variante liegt
das zweite Parallelogramm innerhalb einer durch Schenkel des
ersten Parallelogramms gebildeten Umrißlinie.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein besonders kompakter
Aufbau des Bewegungselementes entsteht, weil der Außenumriß
nicht größer ist als derjenige des ersten Parallelogramms.
Bei Ausbildungen der Erfindung ist mindestens ein bewegliches
Bauteil bzw. Schenkel mit einem an ein Meßobjekt anlegbaren
Tastkopf versehen.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das auszumessende Objekt
unmittelbar durch das bewegliche Bauteil erfaßt wird, so daß
Meßfehler durch mechanische Übertragungsmittel entfallen.
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der Tastkopf an einem
Fortsatz des Bauteils bzw. Schenkels angeordnet ist.
Diese Maßnahme ermöglicht es, an nahezu beliebigen Stellen
von Meßobjekten Messungen vorzunehmen, weil die Gestalt des
Fortsatzes an die jeweiligen Meßbedingungen angepaßt werden
kann.
Besonders bevorzugt ist, wenn der Fortsatz rechtwinklig vom
beweglichen Schenkel in Verlängerung eines weiteren beweg
lichen Schenkels eines Parallelogramms absteht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel macht man sich die Tatsache
zunutze, daß das erfindungsgemäße Bewegungselement in seiner
Ausbildung als Parallelogramm nahezu beliebig dünn ausgebil
det werden kann, so daß bei einer entsprechenden Verlänge
rung des vom festen Schenkel abgehenden beweglichen Schenkels
zahlreiche Punkte in unmittelbarem axialem oder radialem Ab
stand voneinander gemessen werden können, weil, im Gegensatz
zu bekannten Meßtastern, die erfindungsgemäßen Bewegungsele
mente bzw. deren Fortsätze einander nicht stören.
Bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung sind mindestens
ein bewegliches Bauteil bzw. Schenkel mit einem ersten Teil
und mindestens ein festes Bauteil bzw. Schenkel mit einem
zweiten Teil eines Lagesensors versehen.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Bewegung der Bau
teile zueinander unmittelbar in ein elektrisches Signal um
gesetzt wird, so daß auch hier Meßwertverfälschungen durch
weitere Übertragungsglieder ausgeschlossen werden. Außerdem
ergibt sich auf diese Weise ein extrem kompakter Aufbau,
weil Lagesensoren der hier erforderlichen Art mit einem Meß
bereich von nur wenigen Millimetern in extrem kleiner
Bauart, jedoch mit der erforderlichen Präzision, erhältlich
sind.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist bevorzugt, wenn die
Teile an einem Fortsatz des Bauteils bzw. Schenkels angeord
net sind.
Dies ermöglicht eine größere Freiheit in der Anordnung der
Teile des Lagesensors, wobei bevorzugt diese Fortsätze in
das Innere des von einem Parallogramm umschlossenen Rah
mens hineinragen, so daß auch bei diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung die Größe des Bewegungselementes durch die
Außenkontur des jeweils äußersten Parallelogramms bestimmt
ist.
Bei Varianten dieses Ausführungsbeispiels kann der Lagesen
sor induktiv mit einem in eine Spule tauchenden Kern sein
und die Spulenachse kann parallel zum beweglichen Schenkel
angeordnet sein.
Diese Maßnahmen ergeben eine besonders zuverlässige Meßan
ordnung, weil sich dann der Kern mit einer Komponente seiner
Bewegungsrichtung parallel zur Spulenachse bewegt und der
sich einstellende radiale Versatz so geringfügig ist, daß er
außer Betracht bleiben kann.
Als weitere Bauformen von Lagesensoren kommen kapazitive
Sensoren oder eine Kombination eines Magneten mit einem ma
gnetfeldempfindlichen Element, beispielsweise einem Hall-
Element, einer Feldplatte od. dgl., in Betracht. Auch kann
als Lagesensor ein einen Lichtstrahl aussendendes Teil mit
einem fotoempfindlichen Teil vorgesehen sein, wobei diese
Teile relativ zueinander verschiebbar sind. Diese Aufzählung
ist jedoch nicht einschränkend, es können vielmehr auch be
liebige andere Bauformen von Lagesensoren verwendet werden.
Bevorzugt ist, wenn der Lagesensor an eine Schwellwertstufe
mit nachgeordneter Anzeige angeschlossen ist.
Diese Maßnahme ermöglicht es, das erfindungsgemäße Bewegungs
element als Nullpunktdetektor oder als Detektor für eine vor
bestimmte endliche Position einzusetzen, weil bei Erreichen
des Nullpunktes bzw. der vorbestimmten Position das Anzeige
element angesteuert wird.
Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen der Erfindung,
bei denen das Federgelenk als Filmscharnier ausgebildet ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Federkonstante des
Federgelenks durch geeignete Dimensionierung und Material
auswahl in weiten Bereichen nahezu beliebig eingestellt wer
den kann, je nachdem, wie dies für den Einzelfall gewünscht
wird. Auch hat die Verwendung eines Filmscharniers den Vor
teil, daß die vom Filmscharnier beabstandeten dickeren Bau
teile in einfacher Weise mit Befestigungsmitteln für die
Teile des Lagesensors bzw. für die Fixierung an raumfesten
Punkten eines Gerätes oder für die Fixierung weiterer nach
geschalteter Bauteile versehen werden können. Schließlich
können Filmscharniere auch in besonders einfacher Weise
mehrfach ausgebildet werden, beispielsweise um die vier
gelenkigen Eckpunkte eines Parallelogramms zu definieren.
Hierzu genügt es beispielsweise, in einem quaderförmigen,
verhältnismäßig flachen Block aus geeignetem Material mit
tels geeigneter Schneidtechnik, beispielsweise mittels
Laserschneiden, einen geeigneten Ausschnitt herzustellen,
der an vier auf den Eckpunkten eines Rechtecks liegenden
Punkten so nahe an die Außenoberfläche des Quaders herange
führt ist, daß an diesen vier Punkten die Filmscharniere
entstehen. Auch Funkenerosion kann eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt ist, wenn beim Einsatz eines Filmschar
niers zumindest eine Seitenwand des Filmscharniers entlang
einer vorzugsweise kreisförmigen konkaven Kurve ausgebildet
ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Filmscharnier in
besonders einfacher Weise hergestellt werden kann, außerdem
ergeben sich definierte Federeigenschaften von gewünschter
Linearität oder gegebenenfalls definierter Nichtlinearität.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung ist das
Federgelenk so ausgebildet, daß seine Schenkel von einem
Winkel von 0° mindestens bis zu einem solchen von 45°,
vorzugsweise bis zu 180°, bringbar sind.
Alternativ kann aber das Federgelenk auch so ausgebildet
sein, daß seine Schenkel in einem Winkel von nur bis zu
maximal 3° aus ihrer Lage schwenkbar sind.
Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß im erstgenannten Fall
ein relativ weiches Bewegungselement für große Wege entsteht,
während im zweiten Fall ein relativ starres Bewegungselement
für kleine Auslenkungen zur Verfügung gestellt wird.
Bei Ausführungsformen der Erfindung kann das Federgelenk mit
seinen angrenzenden Bauteilen entweder aus Kunststoff oder
aus Metall, vorzugsweise einem Federstahl, bestehen, je nach
dem, wie dies für den Einzelfall zweckmäßig ist.
Es wurde bereits erwähnt, daß bevorzugte Einsatzgebiete des
erfindungsgemäßen Bewegungselementes Meßgeräte, insbesondere
Wellenmeßgeräte oder aber auch Kreuztische sind.
Schließlich eignet sich die Erfindung in besonderem Maße für
ein Meß- oder Justierverfahren für ein Gerät, wie es vorste
hend beschrieben wurde, beispielsweise mit elektronischen
Meßwertabgreifern, bei dem die abgegriffenen Meß- oder vor
gegebenen Justierwerte einem Tabellenrechner zugeleitet wer
den, der eine empirisch ermittelte oder rechnerisch festge
legte Fehlerabweichung mathematisch berücksichtigt und den
Wert korrigiert, wonach der korrigierte Wert einer Anzeige
vorrichtung oder Steuervorrichtung zugeleitet wird.
Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß das erfindungsgemäße
Bewegungselement im Zusammenhang mit statistisch oder sonst
wie auswertenden Recheneinheiten eingesetzt werden kann, um
die gewünschten Meßaufgaben zu lösen.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der
Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach
stehend noch erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinatio
nen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen
der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Bewegungselementes
nach Art eines einarmigen Hebels;
Fig. 2 eine Anordnung, ähnlich Fig. 1, jedoch
mit einer Anordnung nach Art eines zwei
armigen Hebels;
Fig. 3 eine weitere Anordnung ähnlich den
Fig. 1 und 2, jedoch mit einer paral
lelogrammartigen Führung;
Fig. 4 eine äußerst schematisierte Ansicht
eines Wellenmeßgerätes nach dem Stand
der Technik;
Fig. 5 eine ebenfalls äußerst schematisierte
Darstellung eines Wellenmeßgerätes unter
Einsatz eines Bewegungselementes nach
Art der Fig. 3;
Fig. 6 eine schematisierte Darstellung eines
Kreuztisches, der von den erfindungs
gemäßen Bewegungselementen Gebrauch
macht;
Fig. 7 einen Ausschnitt aus der Darstellung
der Fig. 6 zur Erläuterung der Dimen
sionierung der verwendeten erfindungs
gemäßen Bewegungselemente;
Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
kreuztischartigen Anordnung, jedoch
mit Justiermitteln für beide Achsen des
Kreuztisches;
Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel ähnlich Fig. 8,
jedoch mit im Einzelnen dargestellten
Sensoren;
Fig. 10 eine Schnittdarstellung in Seitenansicht
eines in drei räumlichen Koordinaten
richtungen auslenkbaren erfindungsgemäßen
Bewegungselementes, in der Ansicht der
Linie X-X von Fig. 11;
Fig. 11 eine Schnittdarstellung entlang der
Linie XI-XI von Fig. 10.
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele
der Fig. 1 bis 11 sind jeweils gleiche Elemente mit glei
chen Bezugszeichen versehen, bei den unterschiedlichen Aus
führungsbeispielen wurden nur diese Bezugszeichen durch Hin
zufügung eines kleinen Buchstabens oder, falls das fragliche
Element bei einem Ausführungsbeispiel mehrfach erscheint,
durch Hinzufügung eines Buchstaben und einer weiteren arabi
schen Zahl gekennzeichnet.
In Fig. 1 bezeichnet 10 insgesamt ein erstes Ausführungsbei
spiel eines erfindungsgemäßen Bewegungselementes. Ein erstes,
raumfestes Bauteil 11 ist mit einem zweiten, beweglichen
Bauteil 12 verbunden, das einen Tastkopf 13 trägt, der wie
derum an einem nur schematisch angedeuteten Objekt 14 an
liegt. Das Objekt 14 kann beispielsweise die Oberfläche
eines in seinen Abmessungen auszumessenden Werkstücks sein.
Das erste, raumfeste Bauteil 11 ist mit dem zweiten, beweg
lichen Bauteil 12 über ein Federgelenk 16 federnd verbunden,
wobei das Federgelenk 16 vorzugsweise als Filmscharnier aus
gebildet ist. Die Bauteile 11 und 12 sind mit dem Federge
lenk 16 aus einem einzigen Materialblock hergestellt, wobei
als Werkstoff Kunststoffe oder Metalle, je nach gewünschten
Material- und Federungseigenschaften, in Betracht kommen. So
kann das Bewegungselement 10 beispielsweise aus einem Stück
Federstahl durch Ausschneiden mittels eines Laserschneide
geräts in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt werden.
Um die Relativbewegung der Bauteile 11, 12 zueinander zu er
fassen, die in Fig. 1 mit einem Pfeil 17 um die Schwenkachse
des Federgelenks 16 herum angedeutet ist, ist ein Lagesensor
18 vorgesehen. Der Lagesensor 18 weist ein erstes Sensorteil
19, beispielsweise einen Empfänger, am ersten, raumfesten
Bauteil sowie ein oder mehrere zweite Sensorteile 20, 21,
beispielsweise Geber, am zweiten, beweglichen Bauteil 12
auf. Die Bewegung der Sensorteile 19 und 20 bzw. 21 zuein
ander ist in Fig. 1 mit einem weiteren Pfeil 22 veranschau
licht.
Als Lagesensoren 18 können die unterschiedlichsten bekannten
Sensorarten eingesetzt werden, insbesondere Induktivgeber,
magnetische Geber, kapazitive Geber, optische Geber u. dgl.
mehr, wie dies an sich bekannt ist. Auch die in Fig. 1 dar
gestellte gabelförmige Bauweise des Lagesensors 18 ist nur
beispielhaft zu verstehen, weil selbstverständlich auch an
dere Bauformen an sich bekannter Art eingesetzt werden können.
Wird der Tastkopf 13 auf eine zu messende Oberfläche des Ob
jektivs 14 aufgesetzt oder gleitet er an einer konturierten
Oberfläche des Objekts 14 entlang, so wird der Tastkopf 13
in Richtung des Pfeils 15 ausgelenkt und das zweite, beweg
liche Bauteil 12 verschwenkt sich in Richtung des Pfeils 17.
Hierdurch ändert sich der Abstand zwischen dem ersten Sensor
teil 19 und den zweiten Sensorteilen 20, 21, und am ersten
Sensorteil 19, wenn dieses als Empfänger ausgebildet ist,
läßt sich ein Meßwert abnehmen, der der Auslenkung des Tast
kopfes 13 in Richtung des Pfeils 15 entspricht. Der Tastkopf
13 setzt elektrisch auf die Oberfläche des Objekts 14 auf
bzw. folgt einer Kontur dieser Oberfläche elastisch, weil
das Federgelenk 16 eine entsprechende Rückstellkraft ausübt.
Infolge der Einstückigkeit der Bauteile 11, 12 mit dem Feder
gelenk 16 ist eine Haftreibung bei Auslenkung des zweiten,
beweglichen Bauteils 12 in Richtung des Pfeils 17 ausge
schlossen.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Bewegungselements 10 a ist die Anord
nung ähnlich derjenigen der Fig. 1, jedoch besteht das
zweite, bewegliche Bauteil 12 a aus einem zweiarmigen Hebel
mit einem in Fig. 2 linken Hebelarm 30 und einem rechten
Hebelarm 31, die wiederum über ein vorzugsweise als Film
scharnier ausgebildetes Federgelenk 16 a mit dem ersten,
beweglichen Bauteil 11 a verbunden sind.
Am freien Ende des linken Hebelarms 30 ist der Tastkopf 13 a
angeordnet, während an einer Verlängerung des rechten Hebel
arms 31 sich ein Teil des Sensors 18 a befindet.
Bei Auslenkung des Tastkopfes 13 a verschwenkt sich der
zweiarmige Hebel 30, 31 um das Federgelenk 16 a in Richtung
des Pfeils 17 a und am Lagesensor 18 a ist, unter Berücksich
tigung der Übersetzung der Hebelarme 30, 31, ein Meßsignal
abnehmbar.
Fig. 3 zeigt ein besonders bevorzugtes drittes Ausführungs
beispiel eines erfindungsgemäßen Bewegungselementes 10 b, das
in Gestalt eines Parallelogramms 33 ausgebildet ist. Hierbei
besteht das erste, raumfeste Bauteil 11 b aus einem ersten
festen Schenkel 34 des Parallelogramms 33. An beiden Enden
des ersten festen Schenkels 34 sind Federgelenke 16 b/1 bzw.
16 b/2 angeordnet, die zu freien Schenkeln 36, 37 führen, die
wiederum über weitere Federgelenke 16 b/3 bzw. 16 b/4 mit einem
zum ersten festen Schenkel 34 parallelen zweiten, freien
Schenkel 35 führen.
Am linken Ende des zweiten parallelen freien Schenkels 35
befindet sich der Tastkopf 13 b, so daß bei Auslenkung des
Tastkopfes 13 b das Parallelogramm 33 in Richtung der Pfeile
17 b/1 bzw. 17 b/2 verschwenkt wird und der zweite parallele
freie Schenkel 35 eine Bewegung ausübt, die eine Komponente
in Richtung des Pfeils 38 parallel zur Erstreckung des
Schenkels 35 aufweist.
Fig. 4 zeigt ein herkömmliches Wellenmeßgerät mit einer als
Meßobjekt dienenden Welle 40. Die Welle 40 ist mit zwei
Bunden 41, 42 größeren Durchmessers versehen, zwischen denen
sich eine Eindrehung 43 geringeren Durchmessers befinden
mag. Die Bunde 41′, 42 definieren radiale Schulterflächen 44,
während die Oberfläche der Eindrehung 43 eine Umfangsfläche
45 bildet.
An der Außenkontur der Welle 40 mag es nun interessieren,
die Maßhaltigkeit an verschiedenen Meßpunkten zu kennen,
beispielsweise wenn der Meßpunkt 46/1 auf der Umfangsfläche
des Bundes 41, eines Meßpunktes 46/2 auf dem Übergang von
der Umfangsfläche zur Schulterfläche 44, eines Meßpunktes
46/3 auf der Schulterfläche 44, von Meßpunkten 46/4 und 46/5
auf der Umfangsfläche 45 der Eindrehung 43 sowie eines Meß
punktes 46/6 auf der gegenüberliegenden Schulterfläche des
zweiten Bundes 42, beispielsweise um die Maßhaltigkeit eines
Durchmessers 47 oder eines axialen Maßes 48, in den Meßpunk
ten 6/1 bzw. 46/6 zu überprüfen.
Hierzu verwendet man beim Stand der Technik Meßtaster 49 mit
einem kugelkappenförmigen Tastkopf 50, der über ein geeig
netes Gestänge gegen die Kraft einer Feder 51 ein Induktiv-
Meßsystem 52 betätigt. Aufgrund des Durchmessers 53 des Meß
tasters 49 sind jedoch Simultanmessungen an den Meßpunkten
46/1 bis 46/6 nicht möglich, weil mehrere Meßtaster 49 wegen
des doch erheblichen Durchmessers 53 nicht unmittelbar neben
einander angeordnet werden können.
Fig. 5 zeigt nun in Seitenansicht in vergrößertem Maßstab
eine entsprechende Anordnung mit dem erfindungsgemäßen
Bewegungselement 10 b, wie es prinzipiell bereits zu Fig. 3
geschildert wurde.
Das Bewegungselement 10 b, das bekanntlich nach Art eines
Parallelogramms 33 b aufgebaut ist, trägt, in Abweichung vom
Ausführungsbeispiel in Fig. 3, am rechten Ende des zweiten
parallelen freien Schenkels 35 b einen rechtwinklig abstehen
den schmalen Meßfortsatz 60, der sich somit im nicht-ausge
lenkten Zustand des Parallelogramms 33 b in Verlängerung des
vierten freien Schenkels 37 b erstreckt. Am freien Ende des
Meßfortsatzes 60 ist der Tastkopf 13 b′ angeordnet, der bei
spielsweise gerade am Meßpunkt 46/4 auf der Umfangsfläche 45
der Eindrehung 43 anliegt.
Vom zweiten parallelen freien Schenkel 35 b erstreckt sich
nach unten in den vom Parallelogramm 3 b umschriebenen Be
reich ein Fortsatz 61, der mit einem Eisenkern 62 in paral
leler Ausrichtung zum zweiten parallelen freien Schenkel 35
versehen ist.
Vom ersten, festen Schenkel 34 b erstreckt sich nach oben ein
weiterer Fortsatz 63, der den zuvor genannten Fortsatz 61
aufnimmt und eine Magnetspule 64 aufweist, in deren Luftraum
65 der Eisenkern 62 teilweise eintaucht.
Wird nun der Tastkopf 13 b′ ausgelenkt, so ist leicht einzu
sehen, daß der Eisenkern 62 sich axial in den Luftraum 65
der Magnetspule 64 hineinbegibt, weil seine Bewegungsrich
tung überwiegend parallel zum zweiten parallelen freien
Schenkel 35 b verläuft und der geringfügige radiale Versatz
vernachlässigbar klein ist.
Auf diese Weise erzeugt der so gebildete Lagesensor 18 b ein
Meßsignal, das über eine Leitung 66 auf ein kontinuierlich
anzeigendes Anzeigeelement 67 sowie auf eine Schwellwert
stufe 68 geführt wird, die ihrerseits am Ausgang mit einer
Leuchte 69 versehen ist. Das kontinuierlich anzeigende An
zeigeelement 67 kann eine Analog- oder Digitalanzeige auf
weisen, auch können in das kontinuierlich anzeigende Anzeige
element 67 geeignete statistische Auswertmittel integriert
sein, wie dies an sich bekannt ist. Der Schwellwertschalter
68 kann entweder eine Nullposition des Tastkopfs 13 b′ erfas
sen und mittels der Leuchte 69 anzeigen, ebenso gut können
aber auch vorbestimmte endliche Meßwerte vorgegeben werden,
deren Erreichen durch Aufleuchten der Leuchte 69 angezeigt
wird.
Es versteht sich, daß beim Bewegungselement 10 b der Fig. 5
ebenso wie bei den anderen Bewegungselementen 10, die im
Rahmen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, nicht
nur induktive Längssensoren 18 b, sondern auch andere Sensoren
beliebiger Bauart verwendet werden können. Auch ist die Anord
nung an den Fortsätzen 61 und 63 lediglich als Beispiel zu
verstehen, die zwar, da sie im Umfang des Parallelogramms
33 b angeordnet ist, besonders raumsparend ist, jedoch bei
entsprechenden Randbedingungen auch anders gewählt sein
kann.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin
dungsgemäßen Bewegungselements 10 c, bei dem das erste, raum
feste Bauteil 11 c als rechteckiger starrer Rahmen ausgebil
det ist. Von den schmalen Innen-Seitenwänden des Rahmens
führen Gelenkbaugruppen 79/1 und 79/2 zu einem beweglichen
Bauteil 12 c/1, das wiederum als starrer rechteckförmiger
Rahmen ausgebildet ist. Von dessen Innen-Längsseiten führen
entsprechende Gelenkbaugruppen 79/3 und 79/4 zu einem weite
ren beweglichen Bauteil 12 c/2, das beispielsweise als recht
eckförmiger Objektträger mit einem Kopf 81 ausgebildet sein
kann.
Die Gelenkbaugruppen 79 bestehen jeweils aus vier starren
Schenkeln 80, von denen z. B. in der Gelenkbaugruppe 79/1 ein
erster Schenkel 80/1 mittels eines Federgelenks 16 c/1 am
ersten, raumfesten Bauteil 11 angelenkt ist, während sein
entgegengesetztes Ende über ein weiteres Federgelenk 18 c/2
an einem weiteren Schenkel 80/2 angelenkt ist, dessen ent
gegengesetztes Ende wiederum über ein weiteres Federgelenk
16 c/3 am beweglichen Bauteil 12 c/1 angelenkt ist. Symme
trisch hierzu sind zwei weitere Schenkel 80/3 und 80/4 mit
tels Federgelenken 16 c/4, 16 c/5 und 16 c/6 zwischen den
Schmalseiten der die Bauteile 11 c und 12 c/1 bildenden recht
eckförmigen Rahmen angeordnet. Insgesamt entsteht so für
jede Gelenkbaugruppe 79 eine sechseckförmige Struktur mit
jeweils sechs Gelenkpunkten in Gestalt der Federgelenke
16 c/ . . ., die wiederum vorzugsweise als Filmscharniere aus
gebildet sind.
Durch geeignete Dimensionierung und Materialauswahl kann man
bereits bei der Herstellung der Gelenkbaugruppen 79, die
ebenfalls mittels Laserschneiden, Elektroerosion, Ätzen od.
dgl. hergestellt werden können, erreichen, daß das bewegliche
Bauteil 12 c/2 mit dem Kopf 81 bereits in einer definierten
Ruheposition angeordnet ist. Ansonsten ist es durch Aufbrin
gen von Kräften, wie sie in Fig. 6 mit Pfeilen 82 und 83
symbolisiert sind, möglich, das zweite Bauteil 12 c/2 in zwei
zueinander rechtwinkligen Koordinatenrichtungen auszulenken,
indem in der Darstellung der Fig. 6 eine Horizontalkraft in
Richtung des Pfeils 82 auf den das bewegliche Bauteil 12 c/1
bildenden Rahmen und eine Vertikalkraft in Richtung des
Pfeils 83 auf den das bewegliche Bauteil 12 c/2 bildenden
Objektträger ausgeübt wird.
Auf diese Weise bildet das Bewegungselement 10 c der Fig. 6
einen Kreuztisch, der entweder zum Führen eines Objekts
(Kopf 81) in zwei zueinander senkrechte Koordinatenrichtun
gen dienen kann oder aber auch zum Verfolgen eines sich in
einer Ebene bewegenden Objekts, indem auf dem Objektträger
(bewegliches Bauteil 12 c/2) ein entsprechender Suchsensor,
z. B. eine optische Reflektionseinrichtung, angebracht wird.
Fig. 7 zeigt noch ein Detail aus Fig. 6, nämlich den Schenkel
80/1 mit den daran angrenzenden Federgelenken 16 c/1 und
16 c/2, wobei sich aus dieser Detaildarstellung einige bevor
zugte Dimensionierungsangaben ergeben. So kann der Schenkel
80/1 vorzugsweise auf einen Winkel von bis zu 20° oder dar
über hinaus verschwenkbar sein, die Dicke d der als Feder
gelenk 16 dienenden Filmscharniere kann bei Verwendung eines
hochelastischen metallischen Werkstoffes z. B. 0,15 mm betra
gen, die Dicke D des starren Teils der Schenkel 80/1 kann
z. B. 4 mm betragen, und der Krümmungsradius im konkaven Über
gang von den starren Teilen zu den Federgelenken 16 kann
beispielsweise 2 mm betragen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Bewegungselements 10 d ist in Fig. 8 dargestellt. In einem
als Gehäuse 90 ausgebildeten ersten, raumfesten Bauteil 11 d
sind zwei ineinanderliegende Parallelogramme 33 d/1 und 33 d/2
angeordnet. Hierzu ist der zweite parallele freie Schenkel
35 d/1 des äußeren Parallelogramms 33 d/1 mit einer Brücke 96
versehen, die zum ersten, festen Schenkel 34 d/2 des inneren
Parallelogramms 33 d/2 führt.
Eine erste Justierschraube 95 ist durch das Gehäuse 90 ein
drehbar und sitzt mit ihrem freien Ende auf dem dritten
freien Schenkel 36 d/1 des äußeren Parallelogramms 33 d/1 auf,
so daß dieses in der Darstellung der Fig. 8 in vertikaler
Richtung in seiner Ausgangslage einjustiert werden kann.
Eine zweite Justierschraube 103 ist ebenfalls durch das Ge
häuse 90 schraubbar, durchsetzt ein Langloch 104 im zweiten
parallelen freien Schenkel 35 d/1 des äußeren Parallelogramms
33 d/1 und sitzt mit seinem freien Ende auf dem vierten
freien Schenkel 37 d/2 des inneren Parallelogramms 33 d/2 auf.
Auf diese Weise kann durch Verdrehen der zweiten Justier
schraube 103 das innere Parallelogramm 33 d/2 in horizontaler
Richtung in seiner Ausgangslage einjustiert werden. Das Lang
loch 104 ist in diesem Falle so ausgebildet, daß die zweite
Justierschraube 103 auch bei einer Vertikalbewegung des
zweiten parallelen freien Schenkels 35 d/1 des äußeren Paral
lelogramms 33 d/1 nicht berührt wird.
Der zweite parallele freie Schenkel 35 d/2 des inneren Paral
lelogramms 33 d/2 ist mit einer Halterung 101 für einen Kern
102 versehen, wobei der Kern 102 repräsentativ für ein zu
positionierendes Objekt, für einen Lagesensor, für einen
Verfolgungssensor od. dgl. steht.
Das in Fig. 9 dargestellte weitere erfindungsgemäße Bewegungs
element 10 e entspricht von der Kinematik her dem Bewegungs
element 10 d der Fig. 8.
Ergänzend ist in Fig. 9 nur gezeigt, daß an verschiedenen
Stellen des äußeren Parallelogramms 33 e/1 bzw. des inneren
Parallelogramms 33 e/2 Fortsätze 110, 11 oder 112 angebracht
werden können, um dort Lagesensoren, Objekte od. dgl. zu
fixieren.
So kann z. B. der erste Fortsatz 110 am inneren Parallelo
gramm 33 e/2 zum Fixieren eines Objekts dienen. Der zweite
Fortsatz 111 am inneren Parallelogramm 33 e/2 kann ein Teil
eines Lagesensors 18 e/1 tragen, wobei bei der Dimensionie
rung und Positionierung der Teile des Lagesensors 18 e/1 zu
berücksichtigen ist, daß der zweite Fortsatz 111 nicht nur
die Vertikalbewegung des inneren Parallelogramms 33 e/2, son
dern auch die Horizontalbewegung des äußeren Parallelogramms
33 e/1 mitmacht. Es muß also für eine genügende Überdeckung
der miteinander in Wirkungsverbindung tretenden Teile des
Längssensors 18 e/1 gesorgt werden.
Schließlich kann der dritte Fortsatz 112 am äußeren Paralle
logramm 33 e/1 mit einem oder mehreren Lagesensoren 18 e/2
oder 18 e/3 versehen werden, um die Horizontalbewegungen des
äußeren Parallelogramms 33 e/1 zu erfassen.
Die Fig. 10 und 11 zeigen schließlich noch eine weitere
Variante eines erfindungsgemäßen Bewegungselements 10 f, das
über drei ineinander verschachtelte Parallelogramme 33 f/1,
33 f/2 und 33 f/3 verfügt.
Wie man leicht aus den beiden Schnittdarstellungen der Fig.
10 und 11 erkennen kann, ist die Anordnung so getroffen,
daß die drei genannten Parallelogramme 33 f/1, 33 f/2 und
33 f/3 in drei zueinander senkrechten Koordinatenrichtungen
wirksam sind, so daß das bewegliche Teil 12 f am innersten
Parallelogramm 33 f/3 in drei zueinander senkrechten Koordi
natenrichtungen d. h. frei im Raum bewegbar ist.
Claims (26)
1. Bewegungselement für Feinmeß- oder Justiergeräte mit
mindestens einem Federgelenk (16), dadurch gekennzeichnet,
daß das Federgelenk (16) mit seinen angrenzenden Bau
teilen (11, 12; 80) einstückig ausgebildet ist.
2. Bewegungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß je zwei von mindestens vier als starre Schenkel
(34, 35, 36, 37) ausgebildeten Bauteilen durch ein
Federgelenk (16) zu mindestens einem in seinen Eckpunk
ten elastisch verformbaren Parallelogramm (33) verbun
den sind, wobei wenigstens ein Schenkel (34) bei der
Verformung des ihm zugeordneten Parallelogramms (33)
unverschiebbar ist.
3. Bewegungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Schenkel (35 d/1) eines ersten Parallelogramms
(33 d /1; 33 e/1; 33 f/1) mit einem Schenkel (34 d/2) eines
zweiten Parallelogramms (33 d/2; 33 e/2; 33 f/2) vorzugs
weise starr und einstückig verbunden ist.
4. Bewegungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Parallelogramm (33 d/2; 33 e/2; 33 f/2)
innerhalb einer durch Schenkel (34 d/1, 35 d/1, 36 d/1,
36 d/2) des ersten Parallelogramms (33 d/1; 33 e/1; 33 f/1)
gebildeten Umrißlinie liegt.
5. Bewegungselement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß mehr als zwei Parallelogramme, vor
zugsweise drei Parallelogramme (33 f/1, 33 f/2, 33 f/3) in
den drei Raumebenen zugeordnet, miteinander verbunden
sind.
6. Bewegungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß mindestens ein bewegliches
Bauteil (12) bzw. Schenkel (35) mit einem an ein Meß
objekt (14) anlegbaren Tastkopf (13) versehen ist.
7. Bewegungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß der Tastkopf (13 a; 13 b′) an einem Fortsatz
(30; 60; 102) des Bauteils (12 a) bzw. Schenkels (35 b,
35 d/2) angeordnet ist.
8. Bewegungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß der Fortsatz (60) rechtwinklig vom beweglichen
Schenkel (35 b) in Verlängerung eines weiteren bewegli
chen Schenkels (37 b) eines Parallelogramms (33 b) ab
steht.
9. Bewegungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß mindestens ein bewegliches
Bauteil (12) bzw. Schenkel (35 b) mit einem ersten Teil
(19; 62) und mindestens ein festes Bauteil (11) bzw.
Schenkel (34 b) mit einem zweiten Teil (20; 64) eines
Lagesensors (18) versehen sind.
10. Bewegungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Teile (62, 64) an einem Fortsatz (31; 61;
63, 111, 112) des Bauteils (12 a) bzw. Schenkels (34 b,
35 b) angeordnet sind.
11. Bewegungselement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Lagesensor ein Induktivsensor
(18 b) ist.
12. Bewegungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß der Induktivsensor (18 b) einen in eine Spule
(64) tauchenden Kern (62) aufweist.
13. Bewegungselement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß der Kern (62) und die Spule (64) achsparallel
zum beweglichen Schenkel (35 b) angeordnet sind.
14. Bewegungselement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Lagesensor (18) ein kapazitiver
Sensor ist.
15. Bewegungselement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Lagesensor (18) einen Magneten
sowie ein magnetfeldempfindliches Element, insbesondere
Hall-Element, Feldplatte od. dgl. aufweist.
16. Bewegungselement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Lagesensor (18) ein einen Licht
strahl aussendendes Teil und ein fotoempfindliches Teil
aufweist, die relativ zueinander verschiebbar sind.
17. Bewegungselement nach einem der Ansprüche 9 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß der Lagesensor (18 b) an eine
Schwellwertstufe (68) mit nachgeordneter Anzeige (69)
angeschlossen ist.
18. Bewegungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß das Federgelenk (16) als
Filmscharnier ausgebildet ist.
19. Bewegungselement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich
net, daß zumindest eine Seitenwand des Filmscharniers
entlang einer vorzugsweise kreisförmigen konkaven Kurve
ausgebildet ist.
20. Bewegungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da
durch gekennzeichnet, daß das Federgelenk (16) so aus
gebildet ist, daß seine Schenkel (80) von einem Winkel
von 0° mindestens bis zu einem solchen von 45°, vorzugs
weise bis zu 180°, bringbar sind.
21. Bewegungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da
durch gekennzeichnet, daß das Federgelenk (16) so aus
gebildet ist, daß seine Schenkel (80) in einem Winkel
von bis zu maximal 3° aus ihrer Lage schwenkbar sind.
22. Bewegungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 21, da
durch gekennzeichnet, daß das Federgelenk (16) mit sei
nen angrenzenden Bauteilen (11, 12; 80) aus Kunststoff
besteht.
23. Bewegungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 21, da
durch gekennzeichnet, daß das Federgelenk (16) aus
Metall, vorzugsweise aus Federstahl, besteht.
24. Bewegungselement nach einem der Ansprüche 6 bis 23, da
durch gekennzeichnet, daß es Teil eines Wellenmeßgerätes
ist und daß das Meßobjekt (14) die Außenkontur einer
Welle (40) ist.
25. Bewegungselement nach einem der Ansprüche 3 bis 23, da
durch gekennzeichnet, daß es Teil eines Kreuztisches
ist.
26. Meß- oder Justierverfahren für ein Gerät nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, beispielsweise mit elektroni
schen Meßwertabgreifern, dadurch gekennzeichnet, daß
die abgegriffenen Meß- oder vorgegebenen Justierwerte
einem Tabellenrechner zugeleitet werden, der eine empi
risch ermittelte oder rechnerisch festgelegte Fehlerab
weichung mathematisch berücksichtigt und den Wert kor
rigiert, wonach der korrigierte Wert einer Anzeigevor
richtung oder Steuervorrichtung zugeleitet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19870114854 EP0264094A1 (de) | 1986-10-13 | 1987-10-12 | Bewegungselement für Feinmess- oder Justiergeräte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH407686 | 1986-10-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3721682A1 true DE3721682A1 (de) | 1988-04-21 |
Family
ID=4269371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873721682 Withdrawn DE3721682A1 (de) | 1986-10-13 | 1987-07-01 | Bewegungselement fuer feinmess- oder justiergeraete |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63198812A (de) |
DE (1) | DE3721682A1 (de) |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3814830A1 (de) * | 1988-05-02 | 1989-11-16 | Teldix Gmbh | Lager- und antriebsanordnung |
DE4001427A1 (de) * | 1990-01-19 | 1990-06-13 | Ant Nachrichtentech | Justiermodul |
DE4027673A1 (de) * | 1990-08-31 | 1992-03-05 | Max Planck Gesellschaft | Verschiebetisch |
DE4040198A1 (de) * | 1990-12-15 | 1992-06-17 | Sucker & Franz Mueller Gmbh | Messlager |
DE4101378A1 (de) * | 1991-01-18 | 1992-07-23 | Erowa Ag | Vorrichtung zur feineinstellung der gegenseitigen lage zweier miteinander verbundener apparateteile |
EP1113191A2 (de) | 1999-12-22 | 2001-07-04 | Agie Sa | Bewegungsübertragungsvorrichtung |
DE10350574A1 (de) * | 2003-10-30 | 2005-06-02 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Festkörpergelenkführungen |
DE102004011724A1 (de) * | 2004-02-06 | 2005-09-08 | Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg | Miniaturisierte Zweiachsen-Piezo-Betätigungseinrichtung |
WO2005088239A1 (de) * | 2004-03-05 | 2005-09-22 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Tastkopf für ein koordinatenmessgerät |
DE102005034149B3 (de) * | 2005-07-19 | 2007-03-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Messvorrichtung für ein Kraftfahrzeug |
US7284337B2 (en) | 2002-10-23 | 2007-10-23 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Probe head for a coordinate measuring machine |
DE102007008887A1 (de) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Rattunde & Co Gmbh | Messstempel |
DE102007023201A8 (de) * | 2007-05-18 | 2010-02-25 | Continental Automotive Gmbh | Elektromechanischer Motor, insbesondere piezoelektrischer Mikroschrittantrieb |
DE102007023217B4 (de) * | 2007-05-18 | 2011-07-21 | Continental Automotive GmbH, 30165 | Elektromechanischer Motor, insbesondere piezoelektrischer Mikroschrittantrieb |
DE102007023200B4 (de) * | 2007-05-18 | 2011-07-28 | Continental Automotive GmbH, 30165 | Elektromechanischer Motor, insbesondere piezoelektrischer Mikroschrittantrieb |
DE102007023199B4 (de) * | 2007-05-18 | 2011-07-28 | Continental Automotive GmbH, 30165 | Elektromechanischer Motor, inbesondere piezoelektrischer Mikroschrittantrieb |
DE10250813B4 (de) * | 2002-10-23 | 2014-02-06 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Tastkopf für Koordinatenmessgerät |
DE102018216951A1 (de) * | 2018-10-02 | 2020-04-02 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Verstellbarer mechanischer Halter zur Feinjustage der Position eines Elements wie einer Linse |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10258448A1 (de) * | 2002-12-13 | 2004-06-24 | Franz Haimer Maschinenbau Kg | Zentriervorrichtung, insbesondere für eine Tastmessvorrichtung |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1071961B (de) * | 1959-12-24 | |||
US3407018A (en) * | 1964-01-30 | 1968-10-22 | Electro Optical Systems Inc | Two-axis angular positioning apparatus for adjusting the position of an optical element |
DE3234618A1 (de) * | 1982-09-18 | 1984-03-22 | Anschütz & Co GmbH, 2300 Kiel | Hebelgetriebe |
EP0125045A1 (de) * | 1983-04-13 | 1984-11-14 | Vg Instruments Group Limited | Mechanische Stellvorrichtung für wissenschaftliche Instrumente |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5899716A (ja) * | 1981-12-09 | 1983-06-14 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 変換要素 |
JPS61164140A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-24 | Kajima Corp | 歪測定装置 |
-
1987
- 1987-07-01 DE DE19873721682 patent/DE3721682A1/de not_active Withdrawn
- 1987-10-13 JP JP25646387A patent/JPS63198812A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1071961B (de) * | 1959-12-24 | |||
US3407018A (en) * | 1964-01-30 | 1968-10-22 | Electro Optical Systems Inc | Two-axis angular positioning apparatus for adjusting the position of an optical element |
DE3234618A1 (de) * | 1982-09-18 | 1984-03-22 | Anschütz & Co GmbH, 2300 Kiel | Hebelgetriebe |
EP0125045A1 (de) * | 1983-04-13 | 1984-11-14 | Vg Instruments Group Limited | Mechanische Stellvorrichtung für wissenschaftliche Instrumente |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Feinwerktechnik und Meßtechnik, Bd. 92, 1984, S. 417-419 * |
Technische Rundschau, Bd. 41, 1986, S. 178-182 * |
Cited By (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3814830A1 (de) * | 1988-05-02 | 1989-11-16 | Teldix Gmbh | Lager- und antriebsanordnung |
DE4001427A1 (de) * | 1990-01-19 | 1990-06-13 | Ant Nachrichtentech | Justiermodul |
DE4027673A1 (de) * | 1990-08-31 | 1992-03-05 | Max Planck Gesellschaft | Verschiebetisch |
DE4040198A1 (de) * | 1990-12-15 | 1992-06-17 | Sucker & Franz Mueller Gmbh | Messlager |
DE4101378A1 (de) * | 1991-01-18 | 1992-07-23 | Erowa Ag | Vorrichtung zur feineinstellung der gegenseitigen lage zweier miteinander verbundener apparateteile |
EP1113191A2 (de) | 1999-12-22 | 2001-07-04 | Agie Sa | Bewegungsübertragungsvorrichtung |
DE19962247A1 (de) * | 1999-12-22 | 2001-09-20 | Agie Sa | Bewegungsübertragungsvorrichtung |
US6453566B1 (en) | 1999-12-22 | 2002-09-24 | Agie Sa | Movement transmission unit and movement transmission apparatus employing the same |
EP1113191A3 (de) * | 1999-12-22 | 2005-01-05 | Agie Sa | Bewegungsübertragungsvorrichtung |
US7284337B2 (en) | 2002-10-23 | 2007-10-23 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Probe head for a coordinate measuring machine |
DE10250813B4 (de) * | 2002-10-23 | 2014-02-06 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Tastkopf für Koordinatenmessgerät |
DE10350574A1 (de) * | 2003-10-30 | 2005-06-02 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Festkörpergelenkführungen |
DE102004011724A1 (de) * | 2004-02-06 | 2005-09-08 | Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg | Miniaturisierte Zweiachsen-Piezo-Betätigungseinrichtung |
DE102004011724B4 (de) * | 2004-02-06 | 2006-08-10 | Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg | Miniaturisierte Zweiachsen-Piezo-Betätigungseinrichtung |
WO2005088239A1 (de) * | 2004-03-05 | 2005-09-22 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Tastkopf für ein koordinatenmessgerät |
DE102005034149B3 (de) * | 2005-07-19 | 2007-03-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Messvorrichtung für ein Kraftfahrzeug |
US7643944B2 (en) | 2005-07-19 | 2010-01-05 | Zf Friedrichshafen Ag | Measuring device for a motor vehicle |
DE102007008887A1 (de) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Rattunde & Co Gmbh | Messstempel |
DE102007008887B4 (de) * | 2007-02-21 | 2010-02-18 | Rattunde & Co Gmbh | Messstempel |
DE102007023200B4 (de) * | 2007-05-18 | 2011-07-28 | Continental Automotive GmbH, 30165 | Elektromechanischer Motor, insbesondere piezoelektrischer Mikroschrittantrieb |
DE102007023217B4 (de) * | 2007-05-18 | 2011-07-21 | Continental Automotive GmbH, 30165 | Elektromechanischer Motor, insbesondere piezoelektrischer Mikroschrittantrieb |
DE102007023199B4 (de) * | 2007-05-18 | 2011-07-28 | Continental Automotive GmbH, 30165 | Elektromechanischer Motor, inbesondere piezoelektrischer Mikroschrittantrieb |
US8004149B2 (en) | 2007-05-18 | 2011-08-23 | Heinrich-Jochen Blume | Electromechanical motor, especially a piezoelectric microstepper drive |
US8618716B2 (en) | 2007-05-18 | 2013-12-31 | Continental Automotive Gmbh | Electromechanical motor, especially a piezoelectric microstepper drive |
DE102007023201A8 (de) * | 2007-05-18 | 2010-02-25 | Continental Automotive Gmbh | Elektromechanischer Motor, insbesondere piezoelektrischer Mikroschrittantrieb |
US8664831B2 (en) | 2007-05-18 | 2014-03-04 | Continental Automotive Gmbh | Electromechanical motor, especially a piezoelectric microstepper drive |
US8674585B2 (en) | 2007-05-18 | 2014-03-18 | Continental Automotive Gmbh | Electromechanical motor especially a piezoelectric microstepper motor |
DE102018216951A1 (de) * | 2018-10-02 | 2020-04-02 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Verstellbarer mechanischer Halter zur Feinjustage der Position eines Elements wie einer Linse |
EP3633679A1 (de) * | 2018-10-02 | 2020-04-08 | Leica Microsystems CMS GmbH | Verstellbarer mechanischer halter zur feinjustage der position eines elements wie einer linse |
US11086095B2 (en) | 2018-10-02 | 2021-08-10 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Adjustable mechanical holder for finely adjusting the position of an element such as a lens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63198812A (ja) | 1988-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3721682A1 (de) | Bewegungselement fuer feinmess- oder justiergeraete | |
DE10081572B4 (de) | Interferometrische Schritteinrichtung zum Messen eines Abstands zwischen Kugeln einer Kugelschrittlehre und Verfahren hierfür | |
DE2644027C3 (de) | Tastkopf | |
EP1996898B1 (de) | Prüfkörper und verfahren zum einmessen eines koordinatenmessgerätes | |
DE3315702C2 (de) | Optische Meßeinrichtung | |
DE2732979C2 (de) | ||
EP1627203B1 (de) | Verfahren zur kalibrierung eines tasters | |
CH644206A5 (de) | Anordnung zur variation der federkennlinie einer federparallelogrammvorrichtung. | |
DE3701730C2 (de) | ||
EP2081390B1 (de) | Kalibrierkörper zum Kalibrieren des Abbildungsmaßstabes einer Kamera sowie Kalibrierverfahren | |
DE69927597T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Falzwinkelmessung eines Blattes in einer Falzmaschine | |
DE3828713C2 (de) | ||
DE3426315C2 (de) | Zahnmeßtaster | |
DE2106997A1 (de) | Vorrichtung zum Messen von Verschie bungen im zweidimensional Bereich | |
EP2529850B1 (de) | Biegewinkelsensor und Verfahren zum Messen eines Biegewinkels | |
EP0264094A1 (de) | Bewegungselement für Feinmess- oder Justiergeräte | |
DE3311945C2 (de) | Vorrichtung zur berührungslosen Messung von Winkeln | |
EP1336815A2 (de) | Abtasteinrichtung zum Vermessen einer Fertigungsmaschine | |
DE102020103500A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Rauheit und der Welligkeit einer Oberfläche eines Werkstücks | |
DE19954369A1 (de) | Werkstückeinspannvorrichtung | |
DE4410794C2 (de) | Barometrisches Meßsystem | |
DE2400952C3 (de) | Fühlhebelmeßgerät | |
DE4004486C2 (de) | ||
EP4086684A1 (de) | Optisches system und verfahren zum betreiben eines optischen systems | |
DE1623721A1 (de) | Vorrichtung zur Ermittlung des Abstandes zweier Flaechen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G01D 5/04 |
|
8130 | Withdrawal |