SE425189B - Sett och anordning for drivning av en koordinatmetmaskin - Google Patents

Description

, i - - 2 7ao1299-4 _ att genomföra sådana funktioner som mätning av djupet av relativt långa hål; ' Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett förbättrat sätt för att inställa sonden.

Enligt'uppfinningen åstadkommas ett sätt för att driva en koordinatmät- maskin, innefattande elektromotordrivna organ, som uppbär ett huvud för tredimensionell rörelse relativt en fast struktur, en arm ansluten vid ' ena änden till huvudet och med ett stift på den andra änden och en sväng- anordning, som förbinder nämnda ena ände av armen med huvudet, varvid sättet innefattar att föra huvudet relativt den fasta strukturen till ett läge, i vilket nämnda arm ingriper med den fasta strukturen på ett ställe på armen med mellanrum från svänganordningens centrum,och vidare att föra huvudet i den riktning som orsakar att ett moment påföres armen mellan nämnda punkt och nämnda centrum för att därigenom vrida armen en bestämd vinkel. 5 Enligt uppfinningen åstadkommas vidare en anordning för att genomföra nämnda sätt, vilken innefattar en arm vid ena änden försedd med organ för att'uppbära ett stift och vid andra änden med en monteringsanordning för anslutning till ett huvud, varvid monteringsanordníngen innefattar två delar anslutna genom en svängförbindning, som möjliggör relativ vinkelrörelse av delarna vid påförande av ett moment på armen kring svänganordningens axel och organ, som motstår vinkelrörelse mellan nämn- da delar, omnnmentet ligger under en given storlek.

Exempel på uppfinningen skall närmare beskrivas med hänvisning till bi- fogade~ritning.

Pig. l är en elevationsvy av en koordinatmätmaskin. Pig. 2 är en för- storad detalj av fig. l sett i pilens II i fig. l riktning. Pig. 3 är en förstorad sektionsdetalj av fig. 2. Pig. 4 är en förstorad detalj av fig. l men visar en modifikation. Pig. 5 visar en sektion längs linjen QVPV i fig. 4. Pig. 6 visar en sektion längs linjen VI-VI i fig. 5. Fig. 7 är en vy i pilens VII riktning i fig. 4.

Den i fig. l visade maskinen innefattar ett huvud 10 uppburet för tre- dimensionell rörelse relativt en fixerad struktur ll. Närmare bestämt är'huvudet fäst vid en vertikal pelare l2 uppburen för längsglidrörelse i vertikalriktningen eller Z-riktningen i ett lager 13, som är uppburet för horisontell rörelse i Xëriktningen på en balk l4, vilken är fäst vid 7801299-4 s ett lager lö, som uppbäres på den fasta strukturen för horisontell rö- relse i Y-riktningen. Delarna l2, 13 och l5 drives av resp. stegmotorer l3A, l4A, l5A som verkar genom skruv- och muttertransmissioner på i sig själv känt sätt. Motorerna styres genom ett magnetiskt trekanalband ló verkande genom ett läshuvud l7 för att åstadkomma utgångsspänningar X1, Yl, Zl för drivning av resp. motorer.

Vid huvudet 10 är fäst en sond l8, som har ett stift 34 för att därige- nom komma i kontakt med ett arbetsstycke l9 för mätfunktioner, som i typfallet innefattar mätning av diametern och djupet av ett hål 2G an- ordnat på en vertika axel och diametern och djupet av ett hål 21 anord- nat på en horisontell axel. För mätning av hålet 20 är det önskvärt att stiftet är i inriktning med vertikaldimensionen för att ha ett läge 34A men för mätning av hålet 21 måste stiftet vridas till inriktning med en horisontell axel såsom visas genom läget 340.

För att åstadkomma nämnda vridning är sonden fä; vid ena änden av en arm 22; vars andra ände är ansluten till huvudet l0 genon en monterings- anofdning 23. Enligt fig. 2 innefattar monteríngsanordningen 23 en svänganordning 24, som har en horisontell axel 24A. Svänganordningen innefattar lager 25A anordnade på armen 22 ingripande med stift 25B an- ordnade på en del 26. Fri rörelse av svänganordnigen 24 inhiberas genom fjädrar 27, som påför friktion t.ex. mellan lagren 25A och stiften 25B.

Delen 26 uppbäres på huvudet 10 genom en svänganordning 28, som har en vertikal axel 28A. Fjädern 29 är anordnad att friktionsvis inhibera rörelsen av svänganordningen 28.

Armen 22 vippas genom att föra huvudet till ett läge l0B, i vilket armen 22 lngriper med en sfär 30 fäst vid en pelare 31, som i sin tur är fäst vid den fasta strukturen ll. För detta ingreppsändamål förläggas huvudet först, så att ingrepp kan ske i en punkt 22P på armen med mellanrum från axeln 24A för stiften 24, så att vid ytterligare rörelse av huvu- det till läget l0C ingreppet med sfären 30 åstadkommer ett vridmoment på armen 22 för att vrida armen kring axeln 24A till läget 22C såsom visas, Nämnda ytterligare rörelse av huvudet kan vara linjär i en hori- sontell riktning men det kan vara önskvärt med ytterligare rörelse efter en båge 32, så att läget för punkten 22P icke ändras olämpligt.

Eftersom maskinen drives genom ett band 16 för att genomföra sina olika mätrörelser relativt arbetsstycket 19, är det naturligtvis även önskväi att vrldnlngen av sanden utföres genom signaler från bandet ló. Detta sker genom lämplig indikering på bandet, så att det innefattar sond- .7801299-4 _ i 4 vridorder vid fullbordande av arbete som kräveräen vertikal orientering av.stiftet 34 och före början av det arbete som kräver den horisontella orienteringen. Sådam indikeringar på bandet skiljer-sig icke från in- 'dikering för att genomföra rörelsen av huvudet för mätoperationer och är därför lätta att förstå för fackmannen.

Det inses, att sättet för vridning av sonden kan användas för varje önskad vinkel från vertikalläget och att sonden även kan vridas kring vertikalaxeln 28A genom horisontell rörelse av huvudet, medan armen 22 själv är i ett horisontellt läge. Sfären 30 användes annars såsom en referens för kalibrering av sonden på i sig själv känt sätt och sådan kalibrering utföres normalt varje gång sonden skall vridas för att åter- föra sonden till det riktiga noll-referenstíllståndet.

Enligt_fig. 3 innefattar sonden en kropp 33 uppbärande stiftet 34, som självt har en sfärisk ände 35 för kontakt med arbetsstycket. Stiftet 34 upphäres på kroppen för svängningsrörelse kring sfäriska bärorgan 36 eller vertikalrörelse bort från bärorganen 36. Förskjutñngen av stiftet relativt bärorganen 36 motverkas av en fjäder 37, som återför stiftet till viloläget på bärorganen 36, då förskjutningskraften upphör. En sådan konstruktion av en sond är välkänd exempelvis från det brittiska patentet l 445 977. Under en mätning föres huvudet, så att änden 35 av stiftet ingriper-med arbetsstycket på det erfordrade stället och en signal, som alstras av sonden vid ögonblicket för sådant ingrepp, använ- des för att uppteckna läget av huvudet relativt en på förhand bestämd referens. Den kraft som erfordras för att förskjuta stiftet från vilo- läget är avsevärt mindre än varje kraft som kräves för att övervinna den friktion som utövas av fjädrarna 27, 29, så att verkan av sonden icke kan ändra orienteringen kring axlarna 24A, 28A. Ett moment av l2,5 gram- centimeter påfört stiftet kan exempelvis vara tillräckligt för att vippa stiftet på bärorganen 36, medan fjädrarna 27, 29 kan inställas för att kräva ett moment av minst l25O gram-centimeter för att vippa armen 22. fjädrarna 27, 29 utgör ett organ, som motverkar vinkelrörelse mellan delarna 25A, 25B, om det moment som påföres armen 22 är mindre än en given storlek. Den verkliga storleken av momentet bestämmas experimen- tellt och den måste vara tillräckligt hög för att undvika felaktig rörelse av armen, t.ex. under inverkan av armens tröghet, då rörelsen av huvudet startas eller stannas. Det erfordrade momentet kan lätt ändras genom ändring av fjädrarna 27, 29 eller åtdragning av muttrarna 27A, 29A, som håller fjädrarna i kompression. 7801299-4 5 Vid en modifikation (fig. 4 - 7) är sonden l8 ansluten till huvudet 10 genom en monteringsanordning 123 innefattande en svänganordning l24 med en horisontell axel l24A och en svänganordning l28, som har -en vertikal axel l28A. Svänganordningen l24 innefattar en del l22, vid vilken är fäst tre par cylindriska bärorgan l25A.æordnade på axlar A, B, C (fig. 5) lika fördelade runt axeln l24A. En fjäder l27 trycker delen l22 till ingrepp med en del l26, vid vilken är fäst en ringformig serie av sfäriska bärorgan l25B, varvid varje par av cyfifd- riska bärorgan l24A ingriper med ett av de sfäríska bärorganen l25B mellan dessa (fig. 6). Varje par av bärorgan l25A utgör ett par av konvergenta ytor båda i ingrepp med det relevanta sfäríska bärorganet och de tre serierna bärorgan l25A, l25B samverkar för att lokalisera delen l22 tvångsmässigt mot förskjutning med undantag av sådan som medgives av fjädern l27. Delen l22 är svängbar kring axeln l24A genom att inställas från en serie om tre sfäriska bärorgan l25B till nästa sådan serie, varvid fjädern 127 något sammantryckes, då de cylindriska bärorganen går över från en serie av sfäriska bärorgan till nästa.

Qet_moment som erfordras för att vrida delen l22 måste vara till- räckligt för att möjliggöra att de cylindriska bärorganen rör sig över de sfäriska bärorganen mot verkan av fjädern 127. Inställningen av delen 122 begränsas till steg motsvarande delningen för den sfäris- ka delen, dvs. inställningen är begränsad till steg om 150 till skill- nad från inställning genom varje möjlig vinkel vid exemplet i fig. l --3.

Delen 122 bildar en arm antingen ensamt eller tillsammans med krop- pen 33 hos sonden 18, som kan vippa kring axeln l24A genom ingrepp med den stationära strukturen, som i detta exempel representeras av en horisontell stav 130. Fig. 7 visar hur delen l22 vrides l20° genom att huvudet lO föres genom bågen 132. Balen l22 kan uppbära ytterligare sonder l8A, l8B, allteftersom erfordras för olika typer av mätfunktioner, och verkan av vridningen av delen kan genomföras för att bringa någon av de olika sonderna 18, 18A, l8B till ett givet 'funktionsiäge, tex. till läget vertikalt nedåt.

Under användning av svänganordningen l24 har svänganordningen 128 ingen uppgift men, då man måste vrida sonden l8 kring vertikalaxeln l28A, bringas sonden fört till horisontalläget och en stav l3OA an- vändes såsom stationär struktur för att vrida sonden kring axeln lflöß. Svängannrdningen 128 förbinder delen 126 med huvudet 10 genom ett arrangemang av cylindriska och sfäriska bärcrgan, som är samma som beskrivits vid svänganordningen l24.

Claims (2)

1. 7ao1299-4 6 Vid varje beskrivet exempel kan den fasta strukturen, som erfordras för vridning av sonden, vara själva arbetsstycket..Med andra ord kan, _då så är lämpligt, armen 22 eller delarna l22 drivas mot en kant av 'arbetsstycket för att åstadkomma sondens vridning. .FAT ÉNÉÉÉêY l. Sätt att driva en koordinatmätmaskin, innefattande elektromotor- 'drivna delar uppbärande ett huvud (10) för tredimensionell rörelse srelativt en fast struktur (30, 130), en arm (22, 122) ansluten vid 2 ena änden till huvudet och med ett stift (34) vid andra änden och en svänganordning (24, 124), som förbinder nämnda ena ände av armen med huvudet, k ä n n e t e c k n a t av att huvudet föres relativt den_fasta strukturen till ett läge (l0B), i vilket armen ingríper med den fasta strukturen i en punkt (22P) på armen med mellanrum från centrum (24A, l24A) för svänganordningen, och ytterligare att huvudet föres i riktningen (32), som orsakar att ett moment påföres armen mellan nämnda punkt och nämnda centrum för att därigenom vrida armen genom en på förhand bestämd vinkel.

2. ,~Anordning för utövande av sättet enligt krav l, innefattande en 'arm (22, 122) vid ena änden försedd med organ för uppbärandet av ett stift (34) och vid andra änden med en monteringsanordning (23, 123) -för anslutning till ett huvud.(l0), varvid monteringsanordningen innefattar två delar (22, 26, 122, 126) anslutna genom en svänganord- ning (24, 124) möjliggörande relativ vinkelrörelse av delarna vid påförande på armen av ett moment kring axeln (24A, l24A) för sväng- anordningen, och organ (27, l27), som motstår vinkelrörelse mellan nämnda delar, om momentet ligger under en given storlek. ANFURDA PUBLIKATIONER: