DE7105520U

DE7105520U - Vorrichtung zum messen von verschiebungen im zweidimensionalen bereich

Info

Publication number: DE7105520U
Application number: DE19717105520U
Authority: DE
Original assignee: SOC GENEVOISE D INSTRUMENTS DE PHYSIQUE
Current assignee: SOC GENEVOISE D INSTRUMENTS DE PHYSIQUE
Priority date: 1970-02-16
Filing date: 1971-02-13
Publication date: 1971-08-12
Also published as: GB1306036A; CH521601A; DE2106997A1; SE368275B; US3742610A; FR2078503A5

Description

Die Erfindung befasst sich mit einem im zweidimensionalen Bereich wirkenden Taststift, d.h. mit einem Taststift, der sowohl in axialer wie auch in seitlicher Richtung wirksam ist. Es ist ein Fühl-Mikroskop bekannt, mit welchem man die Lage eines zu messenden Werkstückes durch die axiale Verschiebung des Taststiftes messen kann, d.h. eine Bewegung parallel zur Achse des zylindrischen Körpers des Mikroskops oder seitlich dazu, d.h. senkrecht zur optischen Achse des Mikroskops oder schließlich gleichzeitig in axialer wie auch in seitlicher Richtung des Mikroskops.

Es handelt sich um ein optisches Mikroskop mit dem Mangel einer von der optischen Vergrößerungsfähigkeit begrenzten Genauigkeit und dem Nachteil, dass es schlecht an bestimmten Messvorrichtungen angebracht werden kann, welche das Messresultat in numerischer Form liefern.

Es gibt elektronische Messgeräte, deren Fühler in axialer Richtung empfindlich ist. Andere wiederum sind in seitlicher Richtung wirksam. Diese elektronischen Geräte wirken somit stets nur in einer Richtung.

Der Vorteil des elektronischen Messgeräts liegt darin, dass seine Empfindlichkeit sehr gesteigert werden kann, weil die Verstärkung des von ihm ausgehenden elektrischen Signals leichter bewerkstelligt werden kann als die Vergrößerung eines optischen Bildes. Außerdem kann das elektrische Signal naturgemäß gut bei einer Messvorrichtung mit numerischer Anzeige Verwendung finden.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zielt darauf ab, die genannten Mängel zu beheben und in sich die Vorteile der bestehenden Taststifte zu vereinigen.

Die in zwei Dimensionen wirkende Vorrichtung zur Messung einer Verschiebung ist gekennzeichnet durch einen mit einem seitlichen Messhebel verbundenen Taststift, der an einer beweglichen Traverse eines Parallelogramms angebracht ist, das nach einer zur Verschiebungsrichtung dieser beweglichen Traverse senkrechten Achse verformbar ist. Sie weist ferner zwei Messfühler auf, die elektrische Signale aussenden, deren Amplitude eine Funktion der mechanischen Verschiebung ist, wobei die eine von der beweglichen Traverse, die andere aber vom Messhebel hervorgerufen wird. Schließlich sind sowohl Mittel zur Regulierung des Messdruckes des Taststiftes in axialer wie in seitlicher Richtung, als auch Mittel zur Blockierung vorgesehen, die wahlweise die Empfindlichkeit des Taststiftes entweder in axialer oder auch in seitlicher Richtung aufheben können.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt in Längsrichtung und Fig. 2 einen Schnitt ebenfalls in Längsrichtung, jedoch in einer zur Fig. 1 senkrechten Ebene.

Der Messfühler 1 ist gegenüber einer Axialverschiebung der Traverse 2 empfindlich, welche mit den Federblättern 3, vier an der Zahl, und dem Körper 4 ein elastisches Parallelepiped bildet. Die von dem Taststift 8 auf das zu messende Werkstück aufgebrachte (hier nicht dargestellte) axiale Messkraft ist durch das Gewicht der Traverse 2 und der mit dieser verbundenen Teile gegeben. Eine Regulierung dieser Messkraft kann dank zweier gegeneinander wirkender Federn 6 erfolgen, deren jeweils eines Ende an den Exzenterzapfen 5 angreift, während die beiden äußeren Enden an der Traverse 2 befestigt sind. Je nach Lage des mittels des Einstellrades 7 regulierbaren Exzenterzapfens 5 wirkt die Resultierende der Kräfte der Federn 6 nach oben oder nach unten, woraus sich eine Regulierungsmöglichkeit der axialen Messkraft ergibt. Die sich gegen den Körper 4 abstützende Schraube 9 kann einen Druck auf die Traverse 2 ausüben. Die daraus resultierende Reibung macht das Parallelepiped unelastisch und unterdrückt die axiale Empfindlichkeit des Taststiftes 8.

Der am Fühlerträger 10 angeordnete Taststift 8 ist am Hebel 11 mit Hilfe von Federblättern 12 am unteren Ende der Traverse 2 befestigt. Der elektronische Messfühler 13 ist gegenüber seitlichen Verschiebungen empfindlich, welche der Taststift 8 infolge der Durchbiegung der Blätter 12 hervorrufen kann. Der Hebel 11 gelangt wieder in seine Gleichgewichtslage zurück mit Hilfe des Biegemoments der Blätter 12 und infolge des Druckes, welche die an der Traverse 2 angeordneten Federn 14 auf die beiden Rollen 15 ausüben. Eine der Rollen 15 ist an der Traverse 2 angeordnet, während die andere am Hebel 11 befestigt ist. Die von den Federn 14 auf die Rollen 15 ausgeübte Kraft ist so groß, dass die Gleichgewichtslage des Hebels 11 vollkommen gewährleistet ist und dass mangels einer anderen äußeren Einwirkung, der

Hebel somit praktisch in seitlicher Richtung unbeweglich und damit seiner Fähigkeit beraubt ist, in seitlicher Richtung fühlen zu können. Der Taststift 8 wirkt in seitlicher Richtung nur, wenn die gegeneinander wirkenden Federn 16 auf das obere Ende des Hebels 11 eine zusätzliche, nach links oder rechts gerichtete, entlang der Richtung des mittels der Stellschraube 18 verschiebbaren Gleitstückes 17 wirkende Kraft ausüben. Mit anderen Worten heißt das, dass man die seitlich wirkende Messkraft mittels der Federn 16, die axial wirkende Messkraft mittels der Federn 6 regulieren kann.

Claims

1. Vorrichtung zum Messen von Verschiebungen im zweidimensionalen Bereich, gekennzeichnet durch einen mit einem seitlich wirkenden Messhebel (11) verbundenen Taststift (8), der an einer beweglichen Traverse (2) eines Parallelogramms angebracht ist, das nach einer zur Verschiebungsrichtung dieser beweglichen Traverse senkrechten Achse verformbar ist, und gekennzeichnet durch zwei Messfühler (1), die elektrische Signale aussenden, deren Amplitude eine Funktion der mechanischen Verschiebung ist, wobei die eine von der beweglichen Traverse, die andere aber vom Messhebel hervorgerufen wird, sowie gekennzeichnet durch Mittel zur Regulierung des Messdruckes des Taststiftes in axialer wie in seitlicher Richtung, die auch durch Mittel zur Blockierung, die wahlweise die Empfindlichkeit des Taststiftes entweder in axialer oder auch in seitlicher Richtung aufheben können.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das veränderliche Parallelogramm Federblätter (14) aufweist, welche jeweils das obere bzw. untere Ende der beweglichen Traverse (2) mit einem Gehäuse verbinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messhebel (11) an der Traverse (2) mittels eines Federblattes (12) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Blockierung eine Schraube (9) aufweisen, welche in einem im Gehäuse vorgesehenen Gewinde angeordnet und zur Verhinderung jeglicher axialer Verschiebung der Traverse (2) gegen dieselbe schraubbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Blockierung außerdem zwei Federblätter (14) aufweisen, deren eines Ende jeweils an der beweglichen Traverse (2) befestigt ist, während deren freie Enden jeweils gegen zwei sich einander gegenüberliegende Seiten der beiden Rollen (15) drücken, von welchen die eine an der Traverse und die andere am Messhebel (11) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Regulierung des Druckes in axialer Messrichtung einen am Gehäuse drehbar angeordneten Exzenter (5) sowie zwei Federn (6) aufweist, welche jeweils zwischen einem Punkt dieses Exzenters und einem der Enden der beweglichen Traverse (2) befestigt sind, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass in Mittellage die von den Federn auf die Traverse wirkenden Kräfte das Gewicht der beweglichen Traverse und der an dieser befestigten Teile ausgleichen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Regulierung des Druckes in seitlicher Messrichtung ein Gleitstück (17) aufweist, welches entlang einer annähernd senkrecht zur Verschiebungsrichtung des freien Endes des Messhebels (11) verschiebbar ist, und welches ferner zwei jeweils an diesem freien Ende des Messhebels bzw. an einem Ende des Gleitstückes (17) befestigte Federn (16) aufweist, wobei das Ganze so angeordnet ist, dass in Mittellage des Gleitstückes sich die von der Feder auf den Messhebel ausgeübten Kräfte ausgleichen, wenn der Hebel ebenfalls seine Mittellage einnimmt, welche von den Mitteln zur seitlichen Blockierung festgelegt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Messfühler (1) ein Messinstrument betätigt.