DE8226203U1 - Mehrkoordinaten-Tastkopf - Google Patents
Mehrkoordinaten-TastkopfInfo
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- DE8226203U1 DE8226203U1 DE19828226203 DE8226203U DE8226203U1 DE 8226203 U1 DE8226203 U1 DE 8226203U1 DE 19828226203 DE19828226203 DE 19828226203 DE 8226203 U DE8226203 U DE 8226203U DE 8226203 U1 DE8226203 U1 DE 8226203U1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/004—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
- G01B5/008—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
- G01B5/012—Contact-making feeler heads therefor
Landscapes
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
η um
DR. JOHANNES HEIDENHAIN GMHTI 16. September 1982
Mehrkoordinaten-Tastkopf
Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrkoordinaten-Tastkopf nach dem Oberbegriff des Anspruches
Eine Vielzahl von Druckschriften befaßt eich mit
Mehrkoordinaten-Tastköpfen zum Antasten von Werkstücken
aus verschiedenen Richtungen.
So ist aus der DE-AS 19 32 010 ein Mehrkoordinaten-Tastkopf
bekannt, bei dem der Taststift in einem Kugelgelenk im Innern des Gehäuses gelagert ist.
Eine beliebige Auslenkung des Taststiftes wird über eine spezielle Noclcenfolgeeinrichtung mit
Übersetzungskonus auf einen Meßwandler übertragen. Bei Auslenkungen des Taststiftes senkrecht zu
seiner Achsrichtung wird der Taststift um das Kugelgelenk geschwenkt und nimmt einen Winkel zur
Achsrichtung ein. Derartig winkelbewegliche Täststifte sind zur Messung räumlicher Konturen dann
ungeeignet, wenn enge Bohrungen oder andere innen im Werkstück liegende Konturen gemessen werden
sollen, wenn dort für einen geschwenkten Taststift kein Raum 1st·
Es sind daher auch Mehrkoordinaten-Tastköpfe bekannt,
bei denen der Taststift axial und im wesentlichen in einer Ebene senkrecht dazu aus- '
lenkbar sind, d. h. daß der Taststift nicht geschwenkt,
sondern parallel zu seiner Achse vorsetzt wird. In der DE-PS 22 k2 355 ist zu diesem
Zweck eine Aneinanderreihung von Geradführungssystemen
zur Aufhäntfuntf des Taststiftes vorgesehen,
nie dort gezeigte Lösung ist baulich aufwendig, da ein hoher fertigungstechnischer Aufwand
erforderlich ist, um die voneinander abhängigen Geradführungssysteme genau genug herzustellen.
Zudem sind dort mehrere lage- und richtungsempfindliche
Signalgeber vorgesehen, die für sich wieder ein räumliches Koordinatensystem bilden.
Ein derartige Vielzahl von Signalgebern ist für einfache Meßaufgaben an schwierigen Werkstückkonturen
nicht immer erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mehrkoordinaten-Tastkopf der eingangs genannten
Art zu schaffen, der auch bei komplizierten Werkstückkonturen einsetzbar ist, kostengünstig herstellbar
und robust ist.
Diese Aufgabe wird von einem Tastkopf gelöst, der durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches
bestimmt ist.
Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Tastkopfes liegen in dem verhältnismäßig einfachen
konstruktiven Aufbau, der geringen Anzahl von Einzelteilen, die·zudem einfache, d« h. kostengünstige
Bauelemente sind, die jedoch in der ge-
zeigten Zusaramenfügunf; eine beachtliche Genauigkeit des Tastkopfes gewährleisten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Mit Hilfe der Zeichnungen soll anhand eines Ausführungsbeispieles
din Erfindung noch näher erläutert werden.
10
10
Es zeigen
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Tastkopfes, Figur 2 einen vereinfachten Schnitt
entlang der Linie I-I in Figur 1·
Ein Tastkopf 1 weist einen Aufnahedorn 2 auf, mit dessen Hilfe er in der nicht dargestellten Spindel
einer MeO- oder Bearbeitungsmaschine befestigt werden kann. Im Innern eines den Tastkopf 1 bildenden
Gehäuses 3 befindet sich eine starre Brücke kt die als Aufnahme für eine Präzisionskugelführung
5 dient, und an anderer Stelle eine Abtasteinrichtung 6 einer photoelektrischen Längenmeßeinrichtung
7 trägt. Die Abtasteinrichtung 6 tastet eine als Gitter ausgebildete MaßVerkörperung
8 ab, die an einem Stößel 9 fest angebracht ist, der das letzte Getriebef:lied eines Gelenkgetriebes
9, 10, 11 und 12 darstellt. Weitere Getriebeglieder sind ein Gelenkhebel 10, dem ein weiterer
Gelenkhebel 11 nachgeordnet ist. Der Gelenkhebel 11 ist am Taststift 12 starr befestigt. Der Stös-
sel 9 und der Taststift 12 liegen in einer Achse
hintereinander· Die einander zugewandten Enden
des Stößels 9 und des Taststiftes 12 tragen jeweils einen 90 -Konus 9a. bzw. 12a, zwischen denen
beweglich eine Kugel 13 angeordnet ist« Der Stös^·
sel 9 ist verschiebbar in einer Axialführung lh
gehalten, die als Präzisionskugelführung ausgebildet ist. Eine Verdrehsicherung 15 verhindert
die Drehung des Stößels 9 und eine Feder 16 drückt
den Stößel 9 und im Zusammenwirken mit der Kugel und den Konen 9a, 12a auch den Taststift 12 in
eine stabile Ausgangslage, die in Z-Richtung durch einen kugeligen Anschlag 17 bestimmt ist.
Bei Werkstückantastung in Z-Rich.tung wird der Taststift 12 in seiner Achse verschoben, die Tast
stiftauslenkung wird durch die Kugel 13 auf den
Stößel 9 übertragen, der in der Präzisionskugelführung axial auswandert, die Maßverkörperung 8
mitnimmt, so daß die Längenmeßeinrichtung 7 durch ihre Abtasteinrichtung 6 ein der Taststiftaus- '■
lenkung proportionales Signal erzeugt. Wird die Werkstückantastung rückgängig gemacht, so drückt
die Feder 16 den Taststift 12 wieder in seine stabile Ausgangslage.
Bei Werkstückantastung in einer zur Z-Achse senkrechten Ebene wird der Taststift 12 parallel zu
ieiner Achse versetzt. Dabei gelangen die beiden Gelenkhebel 10 und 11 zur Wirkung, da sieh bei
derartigen Taststiftauslenkungen der Winkel
verändert. In der Ausgangslage schließen die beiden Gelenkhebel 10 und 11 einen Winkel«t von etwa
60 ein. Bei radialen Taststiftauslenkungen werden
die beiden Gelenkhebel 10 und 11 um eine Achse
verschwenkt, die mit der Achse der Axialführung 5
zusammenfällt. Diese Axialführung hat deshalb zwei
Freiheitsgrade. Der Scheitelpunkt des Winkels wandert bei derartigen Bewegungen ebenfalls aus.
Die Achse des Stößels 9 und die Taststiftachse sind nun parallel zueinander versetzt. Dabei wird
auch die Kugel 13 aus ihrer Ruhelage ausgelenkt,
die wiederum durch Abrollen auf den Mantelflächen der Konen 9a und 12a den Stößel 9 axial verschiebt.
Da die Konen jeweils einen 90 -Winkel einschließen, wird der radiale Versatz des Taststiftes 12 im
Verhältnis 1:1 auf den axialen Versatz des Stössels 9 übersetzt. Das bedeutet, daß die vom Stössel
9 beaufschlagte Längenmeßeinrichtung 7 immer einen der Taststiftauslenkung proportionalen Meßwert
ausgibt, unabhängig davon, ob der Taststift axial oder in einer dazu senkrechten Ebene ausgelenkt
wird. Deshalb können bei Änderung der Antastrichtung Umrechnungen oder Umschaltungen oder
Veränderungen der Nullage entfallen.
Durch die Maßnahme, daß ein Gelenk des ersten Gelenkhebels 10 gleichzeitig eine Axialführung 5
darstellt, ist auch die gleichzeitige Auslenkung des Taststiftes 12 in axialer als auch in radialer
Richtung möglich.
Es versteht eich, daß zur Erzielung der geforderten Genauigkeit und Reproduzierbarkeit die Führungen
und Gelenke den Anforderungen entsprechend spiel-
und reibungsarm vorzusehen sind, was aber bei den verwendeten Bauelementen umproblematisch ist.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, den Signalgeber auf andere Weise, ζ. T3. induktiv oder kapazitiv
auszugestalten.
Claims (6)
1. Mehrkoordinaten-Tastkopf mit einem in mehreren Koordinatenrichtungeri auslenkbaren Taststift
und mit einem Signalgeber zur Erfassung der Taststiftauslenkung aus einer stabilen Ausgangslage,
dadurch gekennzeichnet, daß - unabhängig von der Auslenkrichtung des Taststiftes (12) zur
Erzeugung einer linearen Auslenkung eines den Signalgeber (7) beaufschlagenden, axial
geführten Elementes (9) zwischen dem Taststift
(12) und dem Signalgeber (7) eine beweglich
zwischen zwei 90 -Konen (9af 12a) aufgenommene
Kugel (13) vorgesehen ist, und daß für den Taststift
(12) eine weitere axiale Führung (5) und eine dazu senkrechte ebene Führung. (1O, 11)
vorgesehen ist.
2. Mehrkoordinaten-Tastkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die ebene Führung (1O, 11) durch einen ersten Gelenkhebel (iO) und
einen nachgeordneten zweiten Gelenkhebel (11) gebildet wird, die einen Winkel <
einschließen.
3. Mehrkoordinaten-Tastkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gelenk des
ersten Gelenkhebels (1O) gleichzeitig die axiale Führung (5) des Taststiftes (12) bildet.
4. Mehrkoordinaten-Tastlcopf nach den Ansprüchen
1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialführungen
(5, lU) als Präzisionskugelführungen ausgebildet sind.
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» I I ·
III ·
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5· Mehrkoordinaten-Tastkopf nach. Anspruch 1 , dadurch
gekennzeichnet, daß eine Feder (16) vorgesehen ist, die im Zusammenwirken mit den
beiden 90°-Konen (9a, 12a) und der Kugel (13)
eine Rückstelleinrichtung für die stabile Ausgangslage des Taststiftes (12) bildet.
6. Mehrkoordinaten-Tastkopf nach Anspruch i. dadadurch
gekennzeichnet, daß der Signalgebe;-; (7) als photoelektrische Längenmeßeinrichtung ausgebildet
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19828226203 DE8226203U1 (de) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | Mehrkoordinaten-Tastkopf |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19828226203 DE8226203U1 (de) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | Mehrkoordinaten-Tastkopf |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8226203U1 true DE8226203U1 (de) | 1986-08-28 |
Family
ID=6743766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19828226203 Expired DE8226203U1 (de) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | Mehrkoordinaten-Tastkopf |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8226203U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013106059A1 (de) * | 2013-06-11 | 2014-12-11 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Koordinatenmessgerät zum Vermessen von Werkstücken |
-
1982
- 1982-09-17 DE DE19828226203 patent/DE8226203U1/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013106059A1 (de) * | 2013-06-11 | 2014-12-11 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Koordinatenmessgerät zum Vermessen von Werkstücken |
DE102013106059B4 (de) * | 2013-06-11 | 2019-12-19 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Koordinatenmessgerät zum Vermessen von Werkstücken |
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