DD286053A5 - COINCIDENCE MANIPULATOR - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Koinzidenzmanipulator zur Justierung von in funktionellen Zusammenhang stehenden geometrisch bestimmten Objekten. Sie kann insbesondere im optischen Geraetebau zur Justierung gefaszter optischer Bauelemente zu einer vorgegebenen Geraeteachse eingesetzt werden. Erfindungsgemaesz sind mindestens drei Translationselemente auf die Unterseite eines ueber ein Federelement gelagerten Objektaufnahmetisch gerichtet, gestellfest angeordnet. Die vertikal verstellbaren Translationselemente sind mit magnetostriktiven Wegaufnehmern versehen und stehen unter Ausbildung von Rueckkoppelkreisen mit einem Netz/Ansteuergeraet und einem Mikroprozessor in Verbindung. Durch voneinander unabhaengige Ansteuerungen und Laengenaenderungen der Translationselemente werden sowohl eine vertikale Bewegung als auch Kippungen des Objektaufnahmetisches um einen beliebigen Raumpunkt moeglich. Der erfindungsgemaesze Koinzidenzmanipulator arbeitet nach dem dynamischen Wirkprinzip und ermoeglicht eine spiel- und stick-slip-freie Justierung. Figur{Koinzidenzmanipulator; Objektjustierung; optisches Bauelement; Achsenjustierung; verstellbarer Objektaufnahmetisch; Federelementlagerung; Translationselementanordnung; dynamisches Wirkprinzip; stick-slip-freie Justierung}The invention relates to a coincidence manipulator for the adjustment of functionally related geometrically determined objects. In particular, it can be used in the optical device construction for adjusting bevelled optical components to a predetermined axis of the device. According to the invention, at least three translation elements are directed onto the underside of an object-receiving table mounted over a spring element, arranged fixed to the frame. The vertically adjustable translational elements are provided with magnetostrictive displacement sensors and are connected to form a feedback circuit with a network / Ansteuergeraet and a microprocessor in combination. By mutually independent controls and Laengenaenderungen the translational elements both a vertical movement and tilting of the object shooting table to any point in space are possible. The inventive coincidence manipulator works on the dynamic principle of action and allows a play and stick-slip-free adjustment. FIG {coincidence manipulator; Object alignment; optical component; Axis adjustment; adjustable object receiving table; Spring element storage; Translation assembly; dynamic action principle; stick-slip-free adjustment}
Description
Die Erfindung betrifft einen Koinzidenzmanipulator zur Justierung von im funktionellen Zusammenhang stehenden geometrisch bestimmten Objekten. Sie kann insbesondere im optischen Gerätebau zur Justierung gefaßter optischer Bauelemente in einer vorgegebenen Geräteachse oder zur Justierung einer optischen Achse zur mechanischen Achse einer Aufnahme noch zu fassender optischer Bauelemente eingesetzt werden. Weiterhin ist ein Einsatz als Justierstisch für die Montage von Gerätegruppen im wissenschaftlichen Gerätebau möglich.The invention relates to a coincidence manipulator for adjusting functionally related geometrically defined objects. It can be used, in particular, in the field of optical instrumentation for adjusting captured optical components in a given device axis or for adjusting an optical axis to the mechanical axis of a recording of optical components yet to be captured. Furthermore, use as an adjustment table for the assembly of device groups in scientific instrument construction is possible.
Charakteristik des bekannten Standet der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Bekannt sind Vorrichtungen und Verfahren zur Justierung und Lagefixierung optischer Elemente, bei denen die optischen Elemente in vorgearbeitete mechanische Fassungen eingebracht und mittels mechanischer oder chemischer Mittel lagefixiert werden, wie in OD Wf 80998 und DD-WP 206591.Known are devices and methods for adjusting and fixing the position of optical elements, in which the optical elements are incorporated into preprocessed mechanical versions and fixed in position by means of mechanical or chemical means, as in OD Wf 80998 and DD-WP 206591.
Zur Realisierung der Übereinstimmung zwischen der optischen und der mechanischen Bezugsachse erfolgt eine Justierung über einen Bewegungsmechanismus, dessen Basis ein Kugelfutter bildet, mit sich anschließender spanender Feinbearbeitung der mechanischen Funktionsfläche, zwecks Ausrichtung derselben zur optischen Achsefbie in DD-WP 154046 offenbarte, auf DD-WP 0899D basierende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zentrierung von in Ringen gefaßten optischen Gliedern mit dem Ziel der Einsparung von einer Vielzahl von Vorrichtungen und dar dabei auftretenden Umrüstarbeiten. Damit wird der Anwendungsbereich der Vorrichtung gemäß DD 80998 bezüglich unterschiedlicher Flächenradien der optischen Glieder wesentlich erweitert. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Vorrichtung zwei auf der Achse der Arbeitsspindel angeordnete Kugelkalotten enthält, die mit einem Mittelstück an zwei sphärischen Gleitflächen befestigt sind, und daß beide Kugelkalotten feststellbar um den jeweiligen Kugelkalottenmittelpunkt kippbar gelagert sind.To achieve the correspondence between the optical and the mechanical reference axis adjustment via a moving mechanism, the base is a spherical chuck, with subsequent machining fine machining of the mechanical functional surface, in order to align the same optical axis flex in DD-WP 154046 revealed on DD-WP 0899D based invention relates to a device for centering in wrestled optical members with the aim of saving a variety of devices and thereby occurring retooling. Thus, the scope of the device according to DD 80998 is significantly extended with respect to different surface radii of the optical members. This object is achieved in that the device comprises two arranged on the axis of the work spindle spherical caps, which are fastened with a central piece on two spherical sliding surfaces, and that both spherical caps are detectably mounted tiltable about the respective Kugelkalottenmittelpunkt.
Zur Justierung von Linsen mit beliebigen Flächenradie.n sind nach DD-WP 224910 Vorrichtungen bekannt, bei denen für jeden Radius eine entsprechende Schwenkkalotte der Justiervorrichtung verwendet wird. In US-PS 109217 wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zentrieren optischer Bauteile ermöglicht. Dabei erfolgt die Justierung mehrerer optischer Elemente zueinander durch Variation von drei Abstandsbolzen, deren Länge justierbar ist. Ein analoges Justierprinzip beinhaltet die DD-WP 247618.For adjustment of lenses with any Flächenradie.n devices according to DD-WP 224910 are known in which a corresponding pivoting calotte of the adjusting device is used for each radius. In US-PS 109217 an apparatus and a method for centering optical components is made possible. In this case, the adjustment of several optical elements to each other by variation of three spacers, whose length is adjustable. An analogue adjustment principle includes the DD-WP 247618.
Eine weitere Vorrichtung zur Justierung von Linsen oder Linsengruppen mit beliebigen Flächenradien ist in DD-WP 210766 veröffentlicht. Der Aufbau der Vorrichtung verwirklicht in Anlehnung an eine kardanisnhe Aufhängung die Bewegung einer Kugelkalotte mit definierten Radien.Another device for adjusting lenses or lens groups with arbitrary surface radii is published in DD-WP 210766. The construction of the device realizes, based on a cardan suspension, the movement of a spherical cap with defined radii.
weisen den Nachteil auf, daß entweder nur eine begrenzte Genauigkeit erzielt wird, wobei die Ursachen in auftretenden Stick-have the disadvantage that either only a limited accuracy is achieved, the causes occurring in embroidery
hoch ist.is high.
für die die Reproduzif arkeit der Stellbewegung nachteilig beeinflussenden Stick-Slip-Effekte ist.for the Reproduzif the efficiency of the adjusting movement adversely affecting stick-slip effects.
steigert. Die Stellbewegung erfolgt bei bekannten automatisierten Verfahren bei Rotation.increases. The adjusting movement takes place in known automated methods during rotation.
der Meh fachgliedrigkeit der optischen Baugruppen. In 6ngem Zusammenhang damit ist eine aufwändigere Justierhirarchia,begründet in erwähnter funktionaler Abhängigkeit und einem Mehranteil an Stcllbewsgungen zu sehen.the Meh fachgliedrigkeit the optical assemblies. In connection with this is a more elaborate Justierhirarchia, founded in mentioned functional dependence and an increase in Stcllbewsgungen to see.
Ziel der Erfindung .'<tt es, die Qualität des justierten Zustande« bei Reduzierung von Stellbewegungen sowie anordnungstechnischen Mitteln zu verbessern.The aim of the invention is to improve the quality of the adjusted state with the reduction of setting movements as well as arrangement-technical means.
stehenden geometrisch bestimmten Objekten, insbesondere zur Justierung von gefaßten optischen Bauelementen zu einervorgegebenen Geräteachso oder zur Justierung einer optischen Achse zur mechanischen Achse einer Aufnahme nach zufassender optischer Bauelemente zu entwickeln, die unter Vermeidung von Stick-Slip-Effekten sowie eine dynamische als aucheine reproduzierbare Justierung im statischen und dynamischen Zustand der Objekte ohne eine Mittelpunktsjuatierbedingungermöglicht.standing geometrically determined objects, in particular for the adjustment of composited optical components to a given device or to adjust an optical axis to the mechanical axis of a recording after receiving optical components, avoiding stick-slip effects and a dynamic as well as a reproducible adjustment in the static and dynamic state of the objects without a midpoint jitter condition.
mindestens drei Translationselemente auf die Unterseite des Objektaufnahmetisches orientiert, radial verstellbar sowie aufeiner konzentrischen Bahn zu einer Manipulatorachse gleichmäßig verteilt angeordnet sind, die Translationselemente mitmagnetostriktion Wegaufnehmern versehen sind und die Translationselemente sowie die magnetostriktion Wegaufnehmerunter Ausbildung von Rückkoppelkreisen mit einem Netz/Ansteuergerät sowie einem Mikroprozessor in Vorbindung stehen.oriented at least three translation elements on the underside of the object picking table, radially adjustable and evenly distributed on a concentric path to a manipulator axis, the translation elements mitmagnetostriktion Wegaufnehmer are provided and the translation elements and the magnetostriction Wegaufnehmerunterbildung of feedback circuits with a network / drive device and a microprocessor in Vorbindung stand.
magnetostriktiven Wegaufnehmorn versehene Stellelemente miteinander verbunden und die Stellelemente an das Netz/magnetostrictive Wegaufnehmorn provided actuators connected to each other and the control elements to the network /
sowohl eine vertikale Bewegung als auch Kippungen des Objektaufnahmetisches um einen beliebigen Raumpunkt durchgeführtwerden können. In Verbindung mit den magnetostriktiven Wegaufnehmern, einer entsprechenden Ansteuerschaltungausgehend vom Netz/Ansteuergerät und dom Mikroprozessor erfolgen die Stollbewegungen innerhalb geschlossenerboth a vertical movement and tilting of the object shooting table can be performed around any point in space. In conjunction with the magnetostrictive transducers, a corresponding drive circuit from the network / driver and dom microprocessor, the Stollbewegungen done within closed
freien konstruktiven Ausführung zu einer Erhöhung der Qualität der Justierung und damit zu einer Qualitätssteigerung an denzur Koinzidenz zu bringenden Objekten, bei gleichzeitiger Senkung von technologischen Kosten.free structural design to an increase in the quality of the adjustment and thus to an increase in the quality of the objects to be brought to coincidence, while reducing technological costs.
windschief im Raum liegenden Geraden zu einer im Normal verkörpernden Geräteachse näher erläutert werden.skewed in space straight lines are explained in more detail to a device embodying the standard axis.
zu bringen ist. Mit dem Tisch 3 in mechanischem Kontakt stehend, sind Translationselemente 6,7 und 8 um 120 Grad versetzt aufgleichem Radius vertikal angeordnet. Analog zu weiteren, nicht mit dem Tisch 3 in Verbindung stehenden Wandlerelementen 9,10 und 11, sind die Translationselemente 6,7 und 8 weiterhin relativ fest mit dem Gestell 1 verbunden.to bring is. Standing in mechanical contact with the table 3, translation elements 6, 7 and 8 are arranged vertically offset by 120 degrees with the same radius. Analogously to other transducer elements 9, 10 and 11 not associated with the table 3, the translation elements 6, 7 and 8 are furthermore connected relatively firmly to the frame 1.
18,19 und 20 integriert. Jedes Translationsstellelement mit magnetostriktivem Wegaufnehmer befindet sich neben einem18,19 and 20 integrated. Each translational actuator with magnetostrictive transducer is located next to one
ermittelt.determined.
weitere Kippung um diesen Schnittpunkt bei axialkompensierendor Auszugsbewegung. Diese Kippung erfoigt durch dieprozessorgestutzte Ansteuerung der Translationselemente 6,7 und 8 in Korrelation im Regelkreis bis zur Übereinstimmung mitden von den magnetostriktiven We^aufnehmern 15,16 und 17 gelieferten Input.further tilt around this point of intersection with axial compensating pull-out movement. This tilting is achieved by the microprocessor-controlled actuation of the translation elements 6, 7 and 8 in correlation in the control loop until they match the input supplied by the magnetostrictive transducers 15, 16 and 17.
9,7 und 10 sowie 8 und 11, bei ebenfalls zu den Wandelementen 9,10 und 11 gleichgetakteten Stellelementen 12,13 und 14,erreicht. Der bestehende Regelkreis mit den Wegaufnehmern 19,19 und 20 realisiert die erforderlichen Radien, die imfunktioneilen Zusammenhang mit der Feinfühligkeit des Gesamtsystems stehen.9,7 and 10, and 8 and 11, also with the wall elements 9,10 and 11 gleichgetakteten control elements 12,13 and 14, achieved. The existing control loop with the displacement transducers 19, 19 and 20 realizes the required radii which are in functional connection with the sensitivity of the overall system.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD33103889A DD286053A5 (en) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | COINCIDENCE MANIPULATOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD33103889A DD286053A5 (en) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | COINCIDENCE MANIPULATOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD286053A5 true DD286053A5 (en) | 1991-01-10 |
Family
ID=5611047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DD33103889A DD286053A5 (en) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | COINCIDENCE MANIPULATOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD286053A5 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4120497A1 (en) * | 1991-06-21 | 1992-12-24 | Jenoptik Jena Gmbh | Coincidence manipulator esp. for adjusting already mounted optical components - has displacement pick=ups reacting vertically on underside of object reception table and translation elements working under control of microprocessor |
-
1989
- 1989-07-21 DD DD33103889A patent/DD286053A5/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4120497A1 (en) * | 1991-06-21 | 1992-12-24 | Jenoptik Jena Gmbh | Coincidence manipulator esp. for adjusting already mounted optical components - has displacement pick=ups reacting vertically on underside of object reception table and translation elements working under control of microprocessor |
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