DD280716A1 - DEVICE FOR ANGULAR ADJUSTABLE ALIGNMENT OF PARTS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum winkelverstellbaren Ausrichten von Teilen in der Feinwerktechnik und Mikroelektronik sowie fuer den Einsatz auf Bearbeitungsmaschinen. Zwei Platten besitzen Auflagepunkte durch Waelzkoerper und einen Spreizdorn mit geschlitzter Spreizhuelse und sind durch Druckfedern miteinander befestigt. Eine Mutter ist ueber Differentialgewinde mit einer Spindel, deren Gleitkoerper in der Spreizhuelse als Keilgetriebe wirkt, verbunden. Durch Verdrehen der Mutter wird ein Absenken oder Anheben der Oberplatte im Bereich der Spreizhuelse erreicht. Fig. 1The invention relates to a device for angle-adjustable alignment of parts in precision engineering and microelectronics and for use on processing machines. Two plates have points of support by rolling elements and an expanding mandrel with slotted Spreizhuelse and are fastened together by compression springs. A nut is connected via differential thread with a spindle, the slider in the Spreizhuelse acts as a wedge gear. By turning the nut, a lowering or raising of the top plate in the area of the expansion sleeve is achieved. Fig. 1

Description

Winkelbewegungen in einer Ebene möglich sind. Auf die Oberplatte wirkende Bearbeitungskräfte bleiben aufgrund der Selbsthemmung des Antriebes auf die eingestellte Winkelstellung ohne Einfluß. Es wird eine Erhöhung der Ausbeute der zu bearbeitenden Teile erreicht.Angular movements in a plane are possible. Acting forces acting on the top plate remain without influence due to the self-locking of the drive to the set angular position. It is achieved an increase in the yield of the parts to be machined.

AusführungsbelsplelAusführungsbelsplel

An einem Ausführungsbeispiel ist die Erfindung näher dargestellt und erläutert. Es zeigen:In one embodiment, the invention is illustrated and explained in detail. Show it:

Fig. 1: die Einrichtung >n der Draufsicht Fig. 2: einen Schnitt durch Fig. 1.1: the device> n of the plan view FIG. 2: a section through FIG. 1.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen den geometrischen Aufbau der Einrichtung.Fig. 1 and Fig. 2 show the geometric structure of the device.

Die Einrichtung besteht aus einer Unterplatte 1, einer das zu bewegende Teil 11 tragende Oberplatte 2, die einmal durch Wälzkörper 3 und zum anderen durch einem Spreizdorn 4 in entsprechenden Aussparungen von Unter- u. Oberplatte 1; 2 in ihrer Lage zueinander gehalten werden. Unter- und Oberplatte 1; 2 sind durch vier, durch Schrauben vorgespannte Druckfedern 5, verbunden.The device consists of a lower plate 1, a part 11 to be moved to the supporting top plate 2, the once by rolling elements 3 and the other by an expanding mandrel 4 in corresponding recesses of sub u. Top plate 1; 2 are held in position to each other. Lower and upper plate 1; 2 are connected by four, biased by screws compression springs 5.

In der Spreizhülse 9 ist ein längsverschiebbarer Gleitkörper 7, der fest mit der Spindel 8 verbunden ist, axial angeordnet. Eine Mutter 6, die mit Innen- und Außengewinde verschiedener Steigung versehen ist, verbindet Spreizhülse 9 und Spindel 8. Ein Führungsstift 10 ist als Sicherung gegen Verdrehen von Spindel 8 zur Spreizhülse 9 angebracht. Durch Verdrehen von Mutter wird die Spindel 8 in axialer Richtung bewegt und damit eine Verschiebung des Gleitkörpers 7 in dem flachen Kegel der Spreizhülse 9 erreicht. Auf diese Weise wirkt die Fsinfühligkeit des Differentialgewindes mit der Feinfühligkeit des Keilgetriebes, was einer Multiplikation der Übersetzungsverhältnisse entspricht. Die so erreichte Veränderung des Durchmessers der Spreizhülse 9 bewirkt ein Anheben oder Absenken der Oberplatte 2 im Bereich der Spreizhülse 9, was wiederum eine Drehung um den Winkel φ der Oberplatte 2 um den Mittelpunkt der Wälzkörper 3 ergibt. Eine Nichtlinearität der Aufweitung der Spreizhülse 9 in ihrer Längsrichtung bleibt ohne Wirkung, da zwischen Spreizhülse 9 und Unterplatte 1 bzw. Oberplatte 2 nur eine punktfcrmige Berührung vorliegt. Auf die Oberplatte 2 wirkende Bearbeitungskräfte bleiben aufgrund der Selbsthemmung, sowohl des Differentialgewindes als auch des Keilgetriebes, auf die eingestellte Winkelstellung ohne Einfluß. Wird die Einrichtung in Bearbeitungsmaschinen eingesetzt, ist es vorteilhaft, die zu bearbeitenden Teile durch Kleber bzw. Kitte auf der Oberplatte zu befestigen.In the expansion sleeve 9 is a longitudinally displaceable sliding body 7, which is fixedly connected to the spindle 8, arranged axially. A nut 6, which is provided with internal and external thread of different pitch, connecting expansion sleeve 9 and spindle 8. A guide pin 10 is attached as a safeguard against rotation of the spindle 8 to the expansion sleeve 9. By turning nut, the spindle 8 is moved in the axial direction, thus achieving a displacement of the slider 7 in the flat cone of the expansion sleeve 9. In this way, the Fsinfühligkeit the differential thread with the sensitivity of the wedge gear, which corresponds to a multiplication of the gear ratios. The thus achieved change in the diameter of the expansion sleeve 9 causes a raising or lowering of the top plate 2 in the region of the expansion sleeve 9, which in turn results in a rotation by the angle φ of the top plate 2 to the center of the rolling elements 3. A non-linearity of the expansion of the expansion sleeve 9 in its longitudinal direction remains without effect, since there is only a punktfcrmige touch between expansion sleeve 9 and lower plate 1 and top plate 2. On the upper plate 2 acting machining forces remain due to the self-locking, both the differential thread and the wedge gear to the set angular position without influence. If the device is used in processing machines, it is advantageous to attach the parts to be processed by adhesive or putty on the top plate.

Claims (1)

Einrichtung zum winkelverstellbaren Ausrichten von Teilen in einer Ebene, bestehend aus einer Ober- und Unterplatte, einer Spindel und unter Verwendung eines Spreizdornes mit einer geschlitzten Spreizhülse, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und Unterplatte (1; 2) durch Auflagepunkto einmal durch Wälzkörper (3) und zum anderen durch den Spreizdorn (4) in entsprechenden Aussparungen von Ober- und Unterplatte (1; 2) in ihrer Lage zueinander gehalten sind, daß außerhalb oder innerhalb der Auflagepunkte vorgespannte Druckfedern (5) paarweise oder einzeln befestigt sind, daß eine Innen-sowie Außengewinde verschiedener Steigung tragende Mutter (6) gemeinsam mit der einerseits Außengewinde tragenden und anderseits mit einem Gleitkörper (7) verbundene Spindel (8) Γι der geschlitzten Spreizhülse (9) angeordnet sind, daß sich der Gleitkörper (7) im flachen Kegel der Spreizhülse (9) befindet und daß die Spindel (8) mit einem Führungsstift (10) in ihrer Bewegung zur Spreizhülse 69) begrenzt ist.Device for the angle-adjustable alignment of parts in a plane, consisting of a top and bottom plate, a spindle and using an expanding mandrel with a slotted expansion sleeve, characterized in that the top and bottom plate (1, 2) by support point once by rolling elements ( 3) and on the other by the expanding mandrel (4) in respective recesses of upper and lower plate (1; 2) are held in position to each other that outside or inside the support points prestressed compression springs (5) are mounted in pairs or individually that a Internal and external thread of different pitch bearing nut (6) together with the one hand male thread and on the other hand with a sliding body (7) connected spindle (8) derι the slotted expansion sleeve (9) are arranged, that the sliding body (7) in the flat cone the expansion sleeve (9) and that the spindle (8) with a guide pin (10) in its movement to Spreizhü 69) is limited. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum reproduzierbaren, winkelverstellbaren Ausrichten von Teilen in einer Ebene. Die Einrichtung ist anwendbar zum Ausrichten von Teilen in der Feinwerktechnik oder Bauelementen der Mikroelektronik und I leispielsweise beim Läppen, Schleifen und Polieren auf Bearbeitungsmaschinen.The invention relates to a device for reproducible, angle-adjustable alignment of parts in a plane. The device is applicable for aligning parts in the precision engineering or microelectronic devices and I for example when lapping, grinding and polishing on processing machines. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Nach df/m Stand der Technik sind Einrichtungen zur Lageeinstellung sowie zu τι Kippen einer Fläche sowohl mit Grobantrieb als auch mit Feinantrieb bekannt (DD-WP 232664). Auch sind Spreizdorne bekannt, die zum Spannen von hülsenförmigen Teilen benutzt werden (DD-WP 220793, DE-OS 3146005, DE-OS 3223748). Als Stellglied werden u. a. einfache Spindeln oder Differentialschraubentriebe verwendet. Mit diesen bekannten Einrichtungen sind aber weder die in der modernen Feinwerktechnik und Mikroelektronik geforderten Feinfühligkeiten erreichbar noch die kleinen Vei Stellwinkel außreichend reproduzierbar. Auch sind Einrichtungen bekannt, die zwar die hohe Feinfühligkeit durch Anwendung von piezoelektrischen, magneiostrukliven oder elektrodynamischen Wirkprinzipien erreichen (Feingerätetechnik 29. Jg. H. 11/1980 S.485 Christoph, Dan: u.a. „Feinpositionierung unter Verwendung piezoelektrischer Verstellelemente, Feingerätetechnik 32 Jg. H 7/1983 S. 298 Doz.Dr.sc techn. H.G.Woschni u.a." PiezoelektrischerZweikoordinatenantrieb zur Grob-u. Feinpositionierung) aber aufgrund dieser empfindlichen Bauelemente nicht für den Einsatz auf (Feinst-) Bearbeitungsmaschinen goeignot sind. Diese zuletzt genannten Einrichtungen haben außerdem den Nachteil, nicht selbsthemmend zu sein, so daß die in Richtung der Verstellbewegung wirkende Komponente der Bearbeitungskraft die Lage der einjustiorten Position beeinflußt.According df / m state of the art facilities for attitude adjustment and τι tilting a surface with both coarse drive and fine drive are known (DD-WP 232664). Spreizdorne are also known, which are used for clamping of sleeve-shaped parts (DD-WP 220793, DE-OS 3146005, DE-OS 3223748). As an actuator u. a. simple spindles or differential screw drives used. With these known devices, however, neither the sensitivities required in modern precision engineering and microelectronics are achievable, nor are the small angles of adjustment easily reproducible. Also devices are known, which indeed achieve the high sensitivity by application of piezoelectric, magneiostrukliven or electrodynamic principles of action (Feingerätetechnik 29. Jg. H. 11/1980 S.485 Christoph, Dan: et al. "Fine positioning using piezoelectric adjustment elements, Feingätetechnik 32 Jg. H 7/1983 p. 298 Doz.Dr.sc techn. HGWoschni et al., "Piezoelectric Two-Axis Actuator for Coarse and Fine Positioning", but due to these sensitive components, are not suitable for use on (ultrafine) processing machines the disadvantage of not being self-locking, so that the component of the machining force acting in the direction of the adjusting movement influences the position of the adjusted position. Zio! der ErfindungZio! the invention Es ist das Ziel der Erfindung, eine feinfühlige im Aufbau einfache, wartungs- u. verschleißarme, zuverlässige kostengünstige Einrichtung zum reproduzierbaren, winkelverstellbaren Ausrichten von Teilen in einer Ebene zu schaffen.It is the object of the invention to provide a sensitive in construction simple, maintenance u. low-wear, reliable low-cost device for reproducible, angle-adjustable alignment of parts in a plane to create. Darlegung des Wesens er ErfindungPresentation of the essence of invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit der auch unter Belastung eine reproduzierbare Bewegung von Teilen urn kleinste Winkel in einer Ebene, vor oder während einer Bearbeitung möglich ist. Erfindurigsgomäß wird die Aufgabe unter Verwendung einer Ober- und Unterplatte, einer Spindel und eines Spreizdornes mit geschlitzter Spreizhülse dadurch gelöst, daß die Ober- und Unterplatte durch Auflagepunkte einmal durch Wälzkörper und zum anderen durch den Spreizdorn in entsprechenden Aussparungen von Ober· u. Unterplatto in ihrer Lage zueinander gehalten sind. Außerhalb oder innerhalb der Auflagepunke sind vorgespannte Druckfedern paarweise oder einzeln befestigt. Eine Innensowie Außengewinde, verschiedener Steigung, tragende Mutter ist gemeinsam mit der einerseits Außengewinde tragenden und andererseits mit einem längsverschiebbaren Gleitkörper verbundenen Spindel in der geschlitzten Spreizhülse angebracht. Der Gleitkörper befindet sich im flachen Kegel der Spreizhülse. Die Spindel ist mit einem Führungsstift in ihrer Bewegung zur Spreizhülse begrenzt. Durch Verdrehen der Mutter wird die Spinde) in axialer Richtung bewegt und damit oine Verschiebung des Gleitkörpers In dem flachen Kegel der Spreizhülse erreicht. Auf diese Weise wirkt die Feinfühligkeit des Differentialgewindes mit der Feinfühligkeit des Keilgetriebes, was einer Multiplikation der Übersetzungsverhältnisse entspricht. Die so erreichte Veränderung des Durchmessers der Spreizhülse bewirkt ein Anheben oder Absenken der Oberplatte im Bereich der Spreizhülse, was wiederum eine Drehung um den Winkel φ der Oberplatte um den Mittelpunkt der Wälzkörper ergibt. Eine Nichtliiiearität der Aufweitung der Spreizhülse in ihrer Längsrichtung bleibt ohne Wirkung, da zwischon Spreizhülse und Unter- bzw. Oberpl Jtte nur eine punktrörmige Berührung vorliegt.
Der Vorteil besteht darin, daß eine konstengünstige, feinfühlige Einrichtung geschaffen wurde, mit der kleinste reproduzierbareThe invention has for its object to provide a device with which even under load a reproducible movement of parts to the smallest angle in a plane, before or during processing is possible. According to the invention, the object is achieved by using an upper and lower plate, a spindle and an expanding mandrel with slotted expansion sleeve in that the upper and lower plates are replaced by support points once by rolling elements and on the other by the expanding mandrel in corresponding recesses of upper and lower part. Unterplatto held in position to each other. Outside or inside the support point prestressed compression springs are attached in pairs or individually. A Innensowie external thread, various pitch, bearing nut is mounted together with the one hand male thread and on the other hand connected to a longitudinally displaceable sliding spindle in the slotted expansion sleeve. The slider is located in the flat cone of the expansion sleeve. The spindle is limited by a guide pin in its movement to the expansion sleeve. By turning the nut, the locker is moved in the axial direction and thus achieved oine displacement of the slider in the flat cone of the expansion sleeve. In this way, the sensitivity of the differential thread with the sensitivity of the wedge gear, which corresponds to a multiplication of the gear ratios. The thus achieved change in the diameter of the expansion sleeve causes a raising or lowering of the top plate in the region of the expansion sleeve, which in turn results in a rotation about the angle φ of the top plate to the center of the rolling elements. A Nichtliiiearität the expansion of the expansion sleeve in its longitudinal direction remains without effect, since zwischon expansion sleeve and lower or Oberpl Jtte is only a punctiform contact.
The advantage is that a konstengünstige, sensitive device was created with the smallest reproducible