DE10128624A1 - Measurement machine for determining the layout of an object's outer surface uses sliders and associated drive mechanisms, - Google Patents
Measurement machine for determining the layout of an object's outer surface uses sliders and associated drive mechanisms,Info
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Messen des Aufbaus von Oberflächen, beispielsweise ein Oberflächenrauhigkeitstestgerät, ein Formmeßinstrument, eine Rundheitsmeßmaschine, oder eine Koordinatenmeßmaschine (CMM), und insbesondere einen Mechanismus zum Antrieb eines Gleitstücks, das so gehaltert ist, daß es in Bezug auf eine Führung gleiten kann.The present invention relates to a measuring machine the construction of surfaces, for example a Surface roughness tester, a shape measuring instrument, a Roundness measuring machine, or a coordinate measuring machine (CMM), and in particular a mechanism for driving a Slider that is held so that it is in relation to a Leadership can slide.
Wie auf diesem Gebiet bekannt ist, wird bei einer Maschine zum Messen des Aufbaus einer Oberfläche, beispielsweise einem Oberflächenrauhigkeitstestgerät, das die Oberflächenrauhigkeit oder die Oberflächenwelligkeit eines Gegenstands mißt, einem Formmeßinstrument, welches das Profil mißt, einer Rundheitsmeßmaschine, welche die Rundheit mißt, oder einer Koordinatenmeßmaschine, welche eine dreidimensionale Form mißt, die Messung so durchgeführt, daß ein Gleitstück so gehaltert wird, daß es in Bezug auf eine Führung gleiten kann, die geometrisch linear ist, und genau von einem Detektor die Position des Gleitstücks in Längsrichtung der Führung sowie die Verschiebung in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung festgestellt wird. As is known in this field, one machine for measuring the structure of a surface, for example one Surface roughness tester that the Surface roughness or the surface ripple of a Object, a shape measuring device that measures the profile a roundness measuring machine that measures roundness, or a coordinate measuring machine, which a three-dimensional shape, the measurement is carried out in such a way that a slider is held so that it is in relation to a Can slide guide that is geometrically linear, and accurate from a detector the position of the slider in Longitudinal direction of the guide as well as the shift in one Plane perpendicular to the longitudinal direction is determined.
Bei einer derartigen Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche ist zur Bewegung des Gleitstücks in Führungsrichtung (der Längsrichtung der Führung) eine Vorschubspindel vorgesehen, die parallel zur Führung verläuft, eine Kugelmutter, die im Schraubeneingriff mit der Vorschubspindel steht, die von einem Antriebsmotor oder von Hand angetrieben wird, und mechanisch mit dem Gleitstück gekuppelt ist, wobei die Drehung der Vorschubspindel in eine lineare Bewegung der Kugelmutter und des Gleitstücks umgewandelt wird.In such a machine for measuring the structure of a Surface is for moving the slider in Guide direction (the longitudinal direction of the guide) a Feed spindle provided parallel to the guide runs, a ball nut which is in screw engagement with the Feed spindle stands by a drive motor or by Hand driven, and mechanical with the slider is coupled, the rotation of the feed spindle in one linear movement of the ball nut and the slide is converted.
Eine für diesen Zweck eingesetzte Vorschubspindel ist geringfügig exzentrisch oder gebogen in Längsrichtung, selbst wenn es sich bei der Spindel um eine exakt bearbeitete Spindel handelt. Wenn die Vorschubspindel gedreht wird, tritt daher der Effekt auf, daß sich auch die Kugelmutter in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung der Vorschubspindel dreht. Infolge dieser gleichzeitigen Drehung hebt sich das Gleitstück von der Oberfläche der Führung ab, so daß die Befürchtung besteht, daß ein Meßfehler hervorgerufen wird.A feed screw used for this purpose is slightly eccentric or curved lengthways, itself if the spindle is a precisely machined one Spindle is acting. When the feed screw is turned, occurs hence the effect that the ball nut is in one Plane rotates perpendicular to the longitudinal direction of the feed spindle. As a result of this simultaneous rotation, this increases Slider from the surface of the guide, so that the There is a fear that a measurement error will be caused.
Um die Positionsinstabilität eines Gleitstücks infolge der gleichzeitigen Drehung einer Kugelmutter auszuschalten, wurden im Stand der Technik Klemmechanismen vorgeschlagen, etwa in der japanischen Veröffentlichung eines ungeprüften Patents Nr. JP 05-157504, und im japanischen Patent Nr. 2,572,853.To the positional instability of a slider due to the turn off simultaneous rotation of a ball nut, Clamping mechanisms have been proposed in the prior art, about in the Japanese publication of an unchecked Patent No. JP 05-157504, and Japanese Patent No. 2,572,853.
Bei dem erstgenannten Klemmechanismus mit dem Titel "Antriebs/Kupplungsgerät einer Meßeinrichtung" ist ein selbstausrichtendes Lager zwischen einem Gleitstück und einer Kugelmutter angeordnet, so daß die von der Kugelmutter hervorgerufene, gleichzeitige Drehung nicht an das Gleitstück übertragen wird, und nur die Bewegung der Kugelmutter in Längsrichtung der Vorschubspindel auf das Gleitstück übertragen wird.With the first mentioned clamping mechanism with the title "Drive / coupling device of a measuring device" is a self-aligning bearing between a slider and one Ball nut arranged so that of the ball nut caused simultaneous rotation not to the slider is transmitted, and only the movement of the ball nut in Longitudinal direction of the feed spindle on the slide is transmitted.
Bei dem letztgenannten Klemmechanismus ist eine Verschiebungsplatte, in welcher eine Kugelmutternut in der Oberfläche vorgesehen ist, zwischen einem Gleitstück und einer Kugelmutter angeordnet, stehen Stifte in Richtung Y und in Richtung X (senkrecht zur Richtung Y) von zwei Verbindungsstücken, die an dem Gleitstück bzw. der Kugelmutter befestigt sind, im Eingriff mit der Kugelmutternut, und verhindern so eine Übertragung der gleichzeitigen Drehung der Kugelmutter.In the latter clamping mechanism is one Sliding plate in which a ball nut groove in the Surface is provided between a slider and arranged in a ball nut, there are pins in the direction Y and in the X direction (perpendicular to the Y direction) of two Connectors that on the slider or the Ball nut are attached, engaged with the Ball nut groove, thus preventing transmission of the simultaneous rotation of the ball nut.
Die Klemmechanismen des Stands der Technik bestehen aus zahlreichen Bauteilen, so daß ihre Herstellungskosten hoch sind. Darüber hinaus treten bei diesen Mechanismen in der Hinsicht Probleme auf, daß es schwierig ist, die Bearbeitungsgenauigkeit zu steuern, da die Bearbeitungsgenauigkeit jedes Bauteils direkt die Verhinderung des Effekts der gleichzeitigen Drehung und die Positionsgenauigkeit des Gleitstücks beeinflußt, und daß zahlreiche Gleitabschnitte zwischen den Bauteilen vorhanden sind, was zu einer relativ kurzen Lebensdauer führt.The prior art clamping mechanisms consist of numerous components, so that their manufacturing costs are high are. In addition, these mechanisms occur in the Regards problems that it is difficult to Control machining accuracy since the Machining accuracy of each component directly Preventing the effect of simultaneous rotation and the Position accuracy of the slider affects, and that numerous sliding sections between the components are, which leads to a relatively short lifespan.
Angesichts der voranstehend geschilderten, bei den Klemmechanismen nach dem Stand der Technik auftretenden Probleme besteht ein Vorteil der Erfindung in der Bereitstellung einer Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche, die einen relativ einfachen Aufbau aufweist, bei welcher die Bearbeitungsgenauigkeit einfach gesteuert werden kann, und bei welcher eine relativ lange Lebensdauer erzielt werden kann. In view of the above, the Clamping mechanisms occurring according to the prior art One advantage of the invention is in the problems Provision of a machine for measuring the structure of a Surface, which has a relatively simple structure, at which can easily control the machining accuracy can, and which achieves a relatively long life can be.
Um diese Vorteile zu erreichen weist eine Maschine zur
Messung des Aufbaus einer Oberfläche gemäß der Erfindung auf:
ein Meßgleitstück, das einen Detektor zum Messen eines
Gegenstands aufweist; eine Meßführung, die das Meßgleitstück
in einer Richtung führt; und einen
Meßgleitstückantriebsabschnitt zum Antrieb des Meßgleitstücks
in der einen Richtung. Bei der Maschine zur Messung des
Aufbaus einer Oberfläche weist der
Meßgleitstückantriebsabschnitt auf: ein Antriebsgleitstück;
eine Antriebsführung, welche das Antriebsgleitstück in der
einen Richtung führt; einen
Antriebsgleitstückantriebsabschnitt zum Antrieb des
Antriebsgleitstücks in der einen Richtung; und ein
Verbindungsteil zum Verbinden des Meßgleitstücks mit dem
Antriebsgleitstück.In order to achieve these advantages, a machine for measuring the structure of a surface according to the invention has:
a measuring slider having a detector for measuring an object; a measuring guide that guides the measuring slider in one direction; and a measuring slider drive section for driving the measuring slider in one direction. In the machine for measuring the structure of a surface, the measuring slide drive section has: a drive slide; a drive guide that guides the drive slider in one direction; a drive slider drive section for driving the drive slider in one direction; and a connecting part for connecting the measuring slider to the drive slider.
Bei der voranstehend geschilderten Maschine zur Messung des
Aufbaus einer Oberfläche:
In the machine described above for measuring the structure of a surface:
-
1. kann das Verbindungsteil aufweisen:
ein drahtartiges Teil, dessen beide Enden mit zwei Eingriffspunkten des Meßgleitstücks in Eingriff stehen; und
einen Verbindungsstift, der einen mittleren Punkt des drahtförmigen Teils mit dem Meßgleitstück verbindet;1. the connecting part can have:
a wire-like member, both ends of which are engaged with two engagement points of the measuring slider; and
a connecting pin connecting a central point of the wire-shaped part with the measuring slide; - 2. kann das Meßgleitstück durch mehrere Führungspunkte in Bezug auf die Meßführung geführt werden, und wenn die mehreren Führungspunkte zu einer Ebene hin vorspringen, die senkrecht zu der einen Richtung verläuft, und welche die Eingriffspunkte enthält, fällt die Position des Schwerpunkts von vorspringenden Punkten der mehreren Führungspunkte im wesentlichen mit den Eingriffspunkten zusammen;2. can the measuring slide through several guide points in Regarding the measurement guide, and if the project several guiding points to one level, which is perpendicular to one direction, and which which contains engagement points, the position of the falls Center of gravity of the multiple points Guide points essentially with the intervention points together;
- 3. kann der mittlere Punkt des drahtförmigen Teils im wesentlichen mit dem Schwerpunkt in der einen Richtung des Meßgleitstücks zusammenfallen;3. can the middle point of the wire-shaped part in essentially with the focus in one direction of the measuring slide collapse;
- 4. kann der Antriebsgleitstückantriebsabschnitt eine Vorschubspindel und eine Kugelmutter aufweisen, wobei das Antriebsgleitstück mit der Kugelmutter gekuppelt ist;4. The drive slider drive section can be a Have feed screw and a ball nut, wherein the drive slider coupled to the ball nut is;
- 5. kann zumindest entweder die Meßführung, das Meßgleitstück, die Antriebsführung, und das Antriebsgleitstück ein keramisches Teil aufweisen; und5. can at least either the measurement guide, the Measuring slide, the drive guide, and that Drive slider have a ceramic part; and
-
6. kann die Maschine zur Messung des Aufbaus einer
Oberfläche weiterhin aufweisen:
einen Ständer, der auf einer Basis der Maschine steht; und
einen vertikal beweglichen Tisch, der durch eine Vertikalbewegungsführung geführt wird, die auf dem Ständer angeordnet ist, und vertikal beweglich gehaltert ist, wobei die Meßführung und die Antriebsführung an dem vertikal beweglichen Tisch befestigt sind, und die Vertikalbewegungsführung ein keramisches Teil aufweist.6. The machine for measuring the structure of a surface can also have:
a stand that stands on a base of the machine; and
a vertically movable table which is guided by a vertical movement guide which is arranged on the stand and is vertically movably supported, the measuring guide and the drive guide being fastened to the vertically movable table, and the vertical movement guide having a ceramic part.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:The invention is illustrated below with reference to drawings illustrated embodiments explained in more detail what other advantages and features emerge. It shows:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche gemäß der Erfindung; Figure 1 is a front view of a machine for measuring the structure of a surface according to the invention.
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht von Hauptabschnitten der Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche; Fig. 2 is an enlarged sectional view of main portions of the machine for measuring the structure of a surface;
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht von Hauptabschnitten der Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche, wobei der Schnitt entlang der Linie 3-3 von Fig. 1 verläuft; Fig. 3 is an enlarged sectional view of main portions of the machine for measuring the structure of a surface, the section being taken along line 3-3 of Fig. 1;
Fig. 4 eine vergrößerte Perspektivansicht in Explosionsdarstellung von Hauptabschnitten der Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche; Fig. 4 is an enlarged exploded perspective view of main portions of the machine for measuring the structure of a surface;
Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Prinzips der Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche; und Figure 5 is a schematic diagram for explaining the principle of the machine for measuring the configuration of a surface. and
Fig. 6 ein Blockschaltbild der Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche. Fig. 6 is a block diagram of the machine for measuring the structure of a surface.
Nachstehend wird im einzelnen eine Ausführungsform beschrieben, bei welcher die Erfindung bei einer Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche eingesetzt wird, welche die Form in zwei Dimensionen eines Gegenstands mißt. An embodiment will be described in detail below described in which the invention in a machine for Measurement of the structure of a surface is used, which measures the shape in two dimensions of an object.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird die Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche gemäß der Erfindung dazu verwendet, die Form in zwei Dimensionen oder die Oberflächenrauhigkeit zu messen, durch Anordnen eines Gegenstands auf einem Tisch B auf der Oberfläche einer Basis A der Maschine, wobei das Ende der Spitze einer Sonde C in Berührung mit der Oberfläche des Gegenstands gebracht wird.As shown in Fig. 1, the surface construction machine according to the invention is used to measure the shape in two dimensions or the surface roughness by placing an object on a table B on the surface of a base A of the machine , bringing the tip of a probe C into contact with the surface of the object.
Ein V-Achsenständer D, der in Vertikalrichtung verläuft, und eine hohe Steifigkeit aufweist, ist an einem rechten hinteren Abschnitt der Maschinenbasis A in Fig. 1 angebracht. Der V-Achsenständer D wird durch ein stangenartiges Teil gebildet, welches einen hohen Elastizitätsmodul aufweist, und im Querschnitt rechteckig ist, und das aus Keramik besteht. Im dargestellten Fall ist ein vertikal beweglicher Tisch E, der in Vertikalrichtung durch einen V-Achsenantriebsmotor (nicht gezeigt) oder einen V-Achsenhandknopf 1 in Fig. 1 bewegt wird, durch den V-Achsenständer D gehaltert.A V-axis stand D that runs in the vertical direction and has high rigidity is attached to a right rear portion of the machine base A in FIG. 1. The V-axis stand D is formed by a rod-like part, which has a high modulus of elasticity and is rectangular in cross section, and which is made of ceramic. In the illustrated case, a vertically movable table E which is vertically moved by a V-axis drive motor (not shown) or a V-axis hand knob 1 in Fig. 1 is supported by the V-axis stand D.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weist der vertikal bewegliche Tisch E einen Gleitabschnitt 2 und ein Gestell 3 des beweglichen Tisches auf. Der Gleitabschnitt 2 hat den Aufbau eines rechteckigen Gestells, welches den V-Achsenständer D umgibt. Das Gestell 3 des beweglichen Tisches springt im wesentlichen vor den V-Achsenständer D vor. Ein Antriebsmechanismus, der nachstehend noch genauer erläutert wird, ist in das Gestell 3 des beweglichen Tisches eingebaut, um einen Detektor anzutreiben, der die Sonde C aufweist, in Richtung der X-Achse (in der Querrichtung in Fig. 1).As is apparent from Fig. 3, the vertically movable table E has a sliding portion 2 and a frame 3 of the movable table. The sliding section 2 has the structure of a rectangular frame which surrounds the V-axis stand D. The frame 3 of the movable table essentially projects in front of the V-axis stand D. A drive mechanism, which will be explained in more detail below, is built into the frame 3 of the movable table to drive a detector having the probe C in the X-axis direction (in the transverse direction in Fig. 1).
Der Gleitabschnitt 2 des vertikal beweglichen Tisches E weist mehrere Talkumabschnitte 4 und 5 auf, welche in Gleitberührung mit der vorderen und rechten Seitenoberfläche des V-Achsenständers D stehen, die als Bezugsführungsoberflächen dienen. Druckeinheiten 7 und 8, welche die Talkumabschnitte 4 und 5 gegen die jeweilige Bezugsführungsoberfläche drücken, sind an der hinteren Wand und der rechten Seitenwand (nicht gezeigt) des Gleitabschnitts 2 angebracht. Die Druckeinheiten 7 und 8 weisen Anbringungsbuchsen 7a und 8a auf, die durch Schraubeneingriff jeweils am Gleitabschnitt 2 befestigt sind. Andruckfedern 7c und 8c zum Drücken von Druckköpfen 7b und 8b gegen die Oberfläche des V-Achsenständers D sind in der Anbringungsbuchse 7a bzw. 8a vorgesehen.The sliding portion 2 of the vertically movable table E has a plurality of talc portions 4 and 5 which are in sliding contact with the front and right side surfaces of the V-axis stand D, which serve as reference guide surfaces. Printing units 7 and 8 which press the talc portions 4 and 5 against the respective reference guide surface are attached to the rear wall and the right side wall (not shown) of the sliding portion 2 . The printing units 7 and 8 have mounting bushings 7 a and 8 a, which are each fastened to the sliding section 2 by screw engagement. Pressure springs 7 c and 8 c for pressing printheads 7 b and 8 b against the surface of the V-axis stand D are provided in the mounting bushing 7 a and 8 a, respectively.
Eine vertikale V-Achsenvorschubspindel 10, die durch den V-Achsenantriebsmotor gedreht wird, ist in einer vertikalen Aufnahmenut 9 angeordnet, die im Zentrum der vorderen Oberfläche des V-Achsenständers D vorgesehen ist. Eine Stütze 11a einer Vorschubmutter 11, die mit einem mittleren Abschnitt der V-Achsenvorschubspindel 10 verschraubt ist, ist fest an dem Gleitabschnitt 2 befestigt.A vertical V-axis feed screw 10 rotated by the V-axis drive motor is disposed in a vertical receiving groove 9 provided in the center of the front surface of the V-axis stand D. A support 11 a of a feed nut 11 which is screwed to a central portion of the V-axis feed screw 10 is fixedly attached to the sliding portion 2 .
Um die vertikale Position des vertikal beweglichen Tisches E festzustellen, ist eine reflektierende Skala 12, die in Vertikalrichtung (Richtung nach oben und unten) verläuft, an der linken Seitenoberfläche des V-Achsenständers D befestigt. Ein V-Achsendetektor 13, der einen Lichtaussendeabschnitt und einen Lichtempfangsabschnitt aufweist, ist an der inneren Oberfläche des Gleitabschnitts 2 befestigt, die der reflektierenden Skala 12 gegenüberliegt.In order to determine the vertical position of the vertically movable table E, a reflecting scale 12 which extends in the vertical direction (direction up and down) is attached to the left side surface of the V-axis stand D. A V-axis detector 13 , which has a light emitting section and a light receiving section, is fixed to the inner surface of the sliding section 2 , which is opposite to the reflecting scale 12 .
Das Gewicht des vertikal beweglichen Tisches E einschließlich eines Antriebsmechanismus, der nachstehend genauer erläutert wird, wird durch die Kräfte von zwei Haltefedern 15 und 16 ausgeglichen, die jeweils auf eine Führungsstange 14 aufgepaßt sind, die vor dem V-Achsenständer D angeordnet ist. Daher wird verhindert, daß ein großes Biegemoment in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung infolge des Gewichts des vertikal beweglichen Tisches E auf den V-Achsenständer D einwirkt.The weight of the vertically movable table E including a drive mechanism, which will be explained in more detail below, is counterbalanced by the forces of two retaining springs 15 and 16 , which are each fitted on a guide rod 14 which is arranged in front of the V-axis stand D. Therefore, a large bending moment in the forward or backward direction due to the weight of the vertically movable table E is prevented from acting on the V-axis stand D.
Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen Einzelheiten des Antriebsmechanismus, die zum Vorschub der Sonde C in Richtung der X-Achse (der Querrichtung in Fig. 2) verwendet wird. Die beiden Enden einer X-Achsenführung 17, die in Querrichtung verläuft, und als eine Meßführung dient, sind im Inneren des Gestells 3 des beweglichen Tisches der vertikal beweglichen Tisches E befestigt. Bei der dargestellten Ausführungsform wird die X-Achsenführung 17 durch ein stangenartiges Teil gebildet, welches sich gut bearbeiten läßt, einen hohen Elastizitätsmodul aufweist, und im Querschnitt rechteckig ist, und welches aus Keramik besteht, beispielsweise aus Aluminiumoxidkeramik. Figs. 2, 3 and 4 show details of the drive mechanism is used, the feed to the probe C in the direction of X-axis (2, the transverse direction in Fig.). The two ends of an X-axis guide 17 , which runs in the transverse direction and serves as a measuring guide, are fastened in the interior of the frame 3 of the movable table of the vertically movable table E. In the embodiment shown, the X-axis guide 17 is formed by a rod-like part which is easy to machine, has a high modulus of elasticity and is rectangular in cross section, and which is made of ceramic, for example aluminum oxide ceramic.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist ein Gleitstück 18, das als Meßgleitstück dient, als rechteckiges Gestell ausgebildet, welches die X-Achsenführung 17 umgibt, und ist so gehaltert, daß es entlang der X-Achsenführung 17 in Richtung der X-Achse (in Querrichtung) bewegt werden kann. Das Gleitstück 18 besteht beispielsweise aus Keramik.As is apparent from Fig. 3, a slider 18 , which serves as a measuring slider, is formed as a rectangular frame which surrounds the X-axis guide 17 , and is held so that it along the X-axis guide 17 in the direction of the X-axis ( can be moved in the transverse direction). The slider 18 is made of ceramic, for example.
Das Gleitstück 18 weist mehrere Talkumabschnitte 21, 22 und 23 auf, die in Gleitberührung mit der oberen und hinteren Seitenoberfläche der X-Achsenführung 17 stehen, die als Bezugsführungsoberflächen dienen. Druckeinheiten 24 und 25, welche die Talkumabschnitte 21, 22 und 23 gegen die jeweilige Bezugsführungsoberfläche drücken, sind an der unteren und vorderen Seitenwand der X-Achsenführung angebracht. Ebenso wie die Druckeinheiten 7 und 8, die in Bezug auf den Gleitabschnitt 2 beschrieben wurden, sind die Druckeinheiten 24 und 25 so ausgebildet, daß eine Anbringungsbuchse vorgesehen ist, die durch Schraubeneingriff befestigt wird, und in die eine Andruckfeder zum Drücken eines Druckkopfes gegen die Oberfläche der X-Achsenführung 17 eingebaut ist.The slider 18 has a plurality of talc portions 21 , 22 and 23 which are in sliding contact with the upper and rear side surfaces of the X-axis guide 17 , which serve as reference guide surfaces. Printing units 24 and 25 which press the talc portions 21 , 22 and 23 against the respective reference guide surface are attached to the lower and front side walls of the X-axis guide. Like the printing units 7 and 8 which have been described with reference to the sliding section 2 , the printing units 24 and 25 are designed in such a way that an attachment bush is provided, which is fastened by screw engagement, and into which a pressure spring for pressing a print head against the Surface of the X-axis guide 17 is installed.
Ein kastenförmiger Detektoranbringungsabschnitt 26 hängt von einem unteren Abschnitt des Gleitstücks 18 herunter. Ein Verschiebungsdetektor 27 (Fig. 6), der eine kleine Vertikalverschiebung (Z-Achsenverschiebung) des Endes an der Spitze der Sonde C, die an dem Detektor angebracht ist, in ein elektrisches Signal umwandelt, ist in den Detektoranbringungsabschnitt 26 eingebaut.A box-shaped detector mounting portion 26 hangs from a lower portion of the slider 18 . A displacement detector 27 ( FIG. 6) that converts a small vertical (Z-axis) displacement of the end at the tip of the probe C attached to the detector into an electrical signal is built into the detector mounting section 26 .
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird eine X-Achsenvorschubspindel 31, die parallel zur X-Achsenführung 17 verläuft, drehbar durch Querseitenwände des Gestells 3 des drehbaren Tisches unter Verwendung von zwei Lagern 32 und 33 gehaltert. Die X-Achsenvorschubspindel 31 kann von Hand durch einen X-Achsenhandknopf 34 gedreht werden, der an einem Ende in Axialrichtung der Spindel angebracht ist.As shown in FIG. 2, an X-axis feed screw 31 , which is parallel to the X-axis guide 17 , is rotatably supported by transverse side walls of the frame 3 of the rotatable table using two bearings 32 and 33 . The X-axis feed screw 31 can be manually rotated by an X-axis hand knob 34 attached to one end in the axial direction of the screw.
Die X-Achsenvorschubspindel 31 kann auch durch einen in Fig. 3 gezeigten X-Achsenantriebsmotor 35 angetrieben werden, über eine Antriebsriemenscheibe 36, die auf einer Antriebswelle des X-Achsenantriebsmotors 35 angeordnet ist, eine angetriebene Riemenscheibe 37 am axialen Ende der X-Achsenvorschubspindel 31, und einen V-Riemen 38, der um die Antriebsriemenscheibe 36 und die angetriebene Riemenscheibe 37 herumgeschlungen ist. The X-axis feed screw 31 can also be a state shown in Fig. 3 X-axis drive motor are driven 35, via a drive pulley 36 which is arranged on a drive shaft of the X-axis drive motor 35, a driven pulley 37 at the axial end of the X-axis feed screw 31 , and a V-belt 38 wrapped around the drive pulley 36 and the driven pulley 37 .
Eine Kugelmutter 41, in der eine große Anzahl an Kugeln vorgesehen ist, die in einer Schraubennut der X-Achsenvorschubspindel 31 umlaufen, ist mit einem mittleren Abschnitt in Längsrichtung der X-Achsenvorschubspindel 31 verschraubt. Die Kugelmutter 41 wandelt die Drehbewegung der X-Achsenvorschubspindel 31 in eine Vorschubbewegung in Querrichtung um.A ball nut 41 , in which a large number of balls are provided, which rotate in a screw groove of the X-axis feed screw 31 , is screwed to a central section in the longitudinal direction of the X-axis feed screw 31 . The ball nut 41 converts the rotational movement of the X-axis feed screw 31 into a feed movement in the transverse direction.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist eine starre Führung 42, die parallel zur X-Achsenvorschubspindel 31 verläuft, als Antriebsführung dient, und im Schnitt rechteckig ist, an der vorderen Oberfläche der hinteren Seitenwand des Gestells 3 des beweglichen Tisches befestigt. Die starre Führung 42 ist stangenförmig ausgebildet, und besteht aus Keramik mit einem hohen Elastizitätsmodul. Ein U-förmiger Abschnitt eines U-artigen Halters 42 ist auf die starre Führung 42 aufgepaßt, und bewegt sich daher entlang der starren Führung 42. Der U-förmig Halter 43 besteht beispielsweise aus Keramik. Die Kugelmutter 41 ist an dem U-förmigen Halter 43 befestigt, und unterdrückt daher eine vertikale gleichzeitige Drehung der Kugelmutter 41 infolge der Drehung der X-Achsenvorschubspindel 31.As shown in Fig. 3, a rigid guide 42 , which is parallel to the X-axis feed screw 31 , serves as a drive guide, and is rectangular in section, is fixed to the front surface of the rear side wall of the frame 3 of the movable table. The rigid guide 42 is rod-shaped and is made of ceramic with a high modulus of elasticity. A U-shaped portion of a U-type holder 42 is fitted on the rigid guide 42 , and therefore moves along the rigid guide 42 . The U-shaped holder 43 is made of ceramic, for example. The ball nut 41 is fixed to the U-shaped holder 43 , and therefore suppresses vertical simultaneous rotation of the ball nut 41 due to the rotation of the X-axis feed screw 31 .
Wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist, ist eine Nut 44 in der oberen Oberfläche, die in Längsrichtung der X-Achsenführung 17 verläuft, in der oberen Oberfläche der X-Achsenführung 17 vorgesehen, welche der Kugelmutter 41 gegenüberliegt. Anbringungsabschnitte 45a und 46a für das untere Ende von zwei Anbringungsstützen 45 und 46, deren Basisabschnitte am linken bzw. rechten Ende des Gleitstücks 18 befestigt sind, sind in die Nut 44 in der oberen Oberfläche eingeführt. Die beiden Enden eines Klavierdrahtstückes 51, das geradlinig in Richtung der X-Achse verläuft, sind zwischen den Anbringungsabschnitten 45ä und 46a am unteren Ende befestigt. Das Klavierdrahtstück 51 weist die Eigenschaft auf, daß es in Längsrichtung eine hohe Zugfestigkeit hat, und leicht durch eine Belastung in Richtung senkrecht zur Längsrichtung verformt wird. Daher kann eine gleichzeitige Drehung der Kugelmutter 41 aufgefangen werden, die in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung des Klavierdrahtstückes 51 hervorgerufen wird.As shown in FIGS. 2 and 4, a groove 44 in the upper surface, which extends in the longitudinal direction of the X-axis guide 17 , is provided in the upper surface of the X-axis guide 17 , which is opposite to the ball nut 41 . Attachment sections 45 a and 46 a for the lower end of two attachment supports 45 and 46 , the base portions of which are attached to the left and right ends of the slider 18 , are inserted into the groove 44 in the upper surface. The two ends of a piece of piano wire 51 which is straight in the direction of the X axis are fixed between the attachment portions 45a and 46a at the lower end. The piano wire piece 51 has a property that it has a high tensile strength in the longitudinal direction and is easily deformed by a load in the direction perpendicular to the longitudinal direction. Therefore, a simultaneous rotation of the ball nut 41 can be absorbed, which is caused in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the piano wire piece 51 .
Ein Verbindungsblock 52 ist an einem unteren Abschnitt des U-förmigen Halters 43 durch Anbringungsschrauben 53 und 54 befestigt. Ein Basisendabschnitt 61a eines vertikalen Verbindungsstiftes 61 ist an dem Verbindungsblock 52 befestigt, und ein unterer Endabschnitt 61b des vertikalen Verbindungsstiftes 61 ist an einem mittleren Abschnitt des Klavierdrahtstückes 51 befestigt.A connecting block 52 is fixed to a lower portion of the U-shaped bracket 43 by mounting screws 53 and 54 . A base end portion 61 a of a vertical connecting pin 61 is attached to the connecting block 52 , and a lower end portion 61 b of the vertical connecting pin 61 is attached to a central portion of the piano wire piece 51 .
Die Verbindungsposition des Verbindungsstiftes 61 in Bezug auf das Klavierdrahtstück 51 ist der mittlere Abschnitt des Klavierdrahtstückes 51 entsprechend der Position des Schwerpunkts in Richtung der X-Achse des Gleitstücks 18 einschließlich des Detektoranbringungsabschnitts 26. Daher ist der untere Endabschnitt 61b des Verbindungsstiftes 61 am mittleren Abschnitt des Klavierdrahtstückes 51 befestigt. Während der Bewegung der Kugelmutter 41 wird daher verhindert, daß ein Gewichtsmoment um den Schwerpunkt auf das Gleitstück 18 einwirkt, so daß verhindert wird, daß das Gewichtsmoment dazu führt, daß die Ausrichtung des Gleitstücks 18 instabil wird, das entlang der X-Achsenvorschubspindel 31 bewegt wird.The connection position of the connecting pin 61 with respect to the piano wire piece 51 is the central portion of the piano wire piece 51 corresponding to the position of the center of gravity in the X-axis direction of the slide member 18 including the detector attachment portion 26 . Therefore, the lower end portion 61 b of the connecting pin 61 is fixed to the middle portion of the piano wire piece 51 . Therefore, during the movement of the ball nut 41 , a moment of weight around the center of gravity is prevented from acting on the slider 18 , so that the moment of weight is prevented from causing the orientation of the slider 18 moving along the X-axis feed screw 31 to become unstable becomes.
Fig. 5 zeigt die Beziehungen zwischen den Anbringungspositionen der X-Achsenführung 17, der Talkumabschnitte 21, 22 und 23, und der Druckeinheiten 24 und 25 in einer Ebene, die senkrecht zur X-Achse verläuft, und den Anbringungsabschnitt 46a für das untere Ende (Eingriffspunkt) der Anbringsstütze 46 enthält, an welcher ein Ende des Klavierdrahtstückes 51 befestigt ist. In der Figur ist die Position des Schwerpunkts ein Fünfeck, das durch insgesamt fünf Führungspunkte gebildet wird, nämlich die (drei) Zentrumspositionen der Bezugsführungsoberflächen der X-Achsenführung 17, die jeweils den Talkumabschnitten 21, 22 und 23 gegenüberliegen, und die (zwei) Andruckpositionen der Druckeinheiten 24 und 25, und stimmt mit den Eingriffspunkten des Klavierdrahtstückes 51 überein. Während der Bewegung der Kugelmutter 41 wird daher das Gleitstück 18 durch das Klavierdrahtstück 51 am Ort des Schwerpunkts der Führungspunkte gezogen. Daher kann das Gleitstück 18 korrekt in Richtung der X-Achse bewegt werden, ohne seine Ausrichtung zu ändern. Fig. 5 shows the relationships between the attachment positions of the X-axis guide 17 , the talc portions 21 , 22 and 23 , and the printing units 24 and 25 in a plane perpendicular to the X-axis, and the attachment portion 46 a for the lower end Includes (engagement point) of the mounting bracket 46 to which one end of the piano wire piece 51 is fixed. In the figure, the position of the center of gravity is a pentagon formed by a total of five guide points, namely the (three) center positions of the reference guide surfaces of the X-axis guide 17 , which are opposite to the talc portions 21 , 22 and 23 , respectively, and the (two) pressing positions of the printing units 24 and 25 , and coincides with the engagement points of the piano wire piece 51 . Therefore, during the movement of the ball nut 41 , the slider 18 is pulled through the piano wire piece 51 at the location of the center of gravity of the guide points. Therefore, the slider 18 can be correctly moved in the X-axis direction without changing its orientation.
Die starre Führung 42 dient auch als Teil zur Verhinderung einer Drehung der Kugelmutter 41 infolge der Drehung der Vorschubspindel 31.The rigid guide 42 also serves as a part for preventing the ball nut 41 from rotating due to the rotation of the feed screw 31 .
Die genaue Position des Gleitstücks 18 in Bezug auf die X-Achsenführung 17 kann durch eine Laserhologrammeinheit festgestellt werden, die zwischen der X-Achsenführung 17 und dem Gleitstück 18 angeordnet ist. Die Laserhologrammeinheit weist eine transparente Hologrammskala 71 auf, einen U-förmigen Block 72, ein Lasergerät 73, und einen X-Achsendetektor 74 (Beugungs-Photodetektor). Die transparente Hologrammskala 71 verläuft in Richtung der X-Achse, und ist an einem unteren Abschnitt der vorderen Oberfläche der X-Achsenführung 17 befestigt. Der U-förmige Block 72 ist so an der unteren Wand des Gleitstücks 18 befestigt, daß er der transparenten Hologrammskala 71 gegenüberliegt. Das Lasergerät 73 und der X-Achsendetektor 74 (Beugungs-Photodetektor) werden durch einen U-förmigen Block 72 so gehaltert, daß sie einander über einen unteren Abschnitt der transparenten Hologrammskala 71 gegenüberliegen.The exact position of the slider 18 with respect to the X-axis guide 17 can be determined by a laser hologram unit which is arranged between the X-axis guide 17 and the slider 18 . The laser hologram unit has a transparent hologram scale 71 , a U-shaped block 72 , a laser device 73 , and an X-axis detector 74 (diffraction photodetector). The transparent hologram scale 71 extends in the X-axis direction, and is fixed to a lower portion of the front surface of the X-axis guide 17 . The U-shaped block 72 is attached to the lower wall of the slider 18 so that it faces the transparent hologram scale 71 . The laser device 73 and the X-axis detector 74 (diffraction photodetector) are held by a U-shaped block 72 so that they face each other over a lower portion of the transparent hologram scale 71 .
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche wie voranstehend geschildert aufgebaut. In einem Zustand, in welchem das Ende an der Spitze der Sonde C in Berührung mit der Oberfläche des Gegenstands auf dem Tisch B gebracht wird, durch Einstellung der Vertikalposition des vertikal beweglichen Tisches E in Bezug auf den V-Achsenständer D, wird eine kleine Z-Achsenverschiebung der Sonde C festgestellt, während das Gestell 18 in Richtung der X-Achse zugestellt wird, wodurch der Aufbau der Oberfläche gemessen werden kann, beispielsweise die Form der Oberfläche in zwei Dimensionen, und die Oberflächenrauhigkeit des Gegenstands.In the embodiment shown, the machine for measuring the structure of a surface is constructed as described above. In a state in which the tip end of the probe C is brought into contact with the surface of the object on the table B by adjusting the vertical position of the vertically movable table E with respect to the V-axis stand D, a small Z -Axis shift of the probe C detected while the rack 18 is being advanced in the direction of the X-axis, whereby the structure of the surface can be measured, for example the shape of the surface in two dimensions, and the surface roughness of the object.
Die Position des vertikal beweglichen Tisches E entlang dem vertikalen V-Achsenständer D, also die Vertikalhöhe des Gleitstücks 18, wird nämlich durch den V-Achsendetektor 13 (reflektierenden Detektor) des Gleitabschnitts 2 festgestellt, und die Verschiebung in Richtung der X-Achse des Gleitstücks 18, also die X-Achsenverschiebung der Sonde C, kann genau durch den X-Achsendetektor 74 (Beugungs- Photodetektor) bestimmt werden.The position of the vertically movable table E along the vertical V-axis stand D, i.e. the vertical height of the slider 18 , is determined by the V-axis detector 13 (reflecting detector) of the sliding section 2 , and the displacement in the direction of the X-axis of the slider 18 , ie the X-axis shift of the probe C, can be determined exactly by the X-axis detector 74 (diffraction photodetector).
Daher können die Oberflächenform und die Oberflächenrauhigkeit des Gegenstands dadurch gemessen werden, daß die kleine Verschiebung in Richtung der Z-Achse der Sonde C in Bezug auf die X-Achsenverschiebung des Gleitstücks 18 mit dem Verschiebungsdetektor 27 beobachtet wird.Therefore, the surface shape and surface roughness of the object can be measured by observing the small displacement in the Z-axis direction of the probe C with respect to the X-axis displacement of the slider 18 with the displacement detector 27 .
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild des Signalsystems der Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche gemäß der Erfindung. Ausgangssignale des V-Achsendetektors 13, des Verschiebungsdetektors 27, und des X-Achsendetektors 74, die voranstehend geschildert wurden, werden einem Steuergerät CPU zugeführt, das durch einen Mikrocomputer und dergleichen gebildet wird. Das Steuergerät CPU führt Rechnungen entsprechend dem Meßgegenstand durch. Die Ergebnisse der Berechnungen werden auf Anzeigegeräten 81 in Form von Digitalwerten angezeigt, beispielsweise als V-Achsenposition des vertikal beweglichen Tisches E, als X-Achsenposition des Gleitstücks 18, und als kleine Verschiebung (in Richtung der Z-Achse). Zusätzlich zu den Anzeigegeräten 81 kann ein Computer, der die Meßdaten untersucht, und ein Kathodenstrahlröhrenanzeigegerät verwendet werden, welches Ergebnisse der Untersuchungen von Form von Graphen anzeigen kann. Fig. 6 is a block diagram of the signal system of the machine for measuring the structure of a surface according to the invention. Output signals of the V-axis detector 13 , the displacement detector 27 , and the X-axis detector 74 described above are supplied to a control unit CPU which is formed by a microcomputer and the like. The control unit CPU carries out calculations according to the measurement object. The results of the calculations are displayed on display devices 81 in the form of digital values, for example as the V-axis position of the vertically movable table E, as the X-axis position of the slider 18 , and as a small displacement (in the direction of the Z-axis). In addition to the display devices 81 , a computer that examines the measurement data and a cathode ray tube display device that can display results of the examination of the form of graphs can be used.
Bei einer Messung der Oberflächenform oder der Oberflächenrauhigkeit ist es infolge des Aufbaus der dargestellten Ausführungsform möglich, eine Verringerung der Meßgenauigkeit zu verhindern, durch negative Einflüsse der gleichzeitigen Drehung der Kugelmutter 41 infolge der Drehung der X-Achsenvorschubspindel 31.When measuring the surface shape or the surface roughness, it is possible due to the construction of the illustrated embodiment to prevent a decrease in the measurement accuracy by negative influences of the simultaneous rotation of the ball nut 41 due to the rotation of the X-axis feed screw 31 .
Wenn die X-Achsenvorschubspindel 31 durch den X-Achsenhandknopf 34 oder den X-Achsenantriebsmotor 35 gedreht wird, führt eine Exzentrizität oder Biegung in Längsrichtung der X-Achsenvorschubspindel 31 dazu, daß der Effekt der gleichzeitigen Drehung auftritt, wobei sich die Kugelmutter 41 in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung der X-Achsenvorschubspindel 31 verschwenkt. Eine gleichzeitige Drehung eines bestimmten Pegels oder höheren Ausmaßes wird jedoch durch die Positionseinschränkung des U-förmigen Halters 43 durch die starre Führung 42 unterdrückt.When the X-axis feed screw 31 is rotated by the X-axis hand knob 34 or the X-axis drive motor 35 , eccentricity or bending in the longitudinal direction of the X-axis feed screw 31 causes the simultaneous rotation effect to occur, with the ball nut 41 in one Plane pivoted perpendicular to the longitudinal direction of the X-axis feed spindle 31 . However, simultaneous rotation of a certain level or a higher degree is suppressed by the position restriction of the U-shaped holder 43 by the rigid guide 42 .
Streng genommen bleibt eine gleichzeitige Drehung auf niedrigem Niveau bei der Kugelmutter 41 und dem U-förmigen Halter 43 vorhanden, jedoch wird durch den Zugmechanismus, der das Klavierdrahtstück 51 verwendet, nicht unvermeidlich eine instabile Messung durch den Effekt der gleichzeitigen Drehung hervorgerufen, so daß die Position des Gleitstücks 18 in Richtung der X-Achse geändert wird, oder die Bewegung des Gleitstücks 18 instabil wird, so daß es sich von der X-Achsenführung 17 löst. Es wird nämlich auch der Verbindungsstift 61 durch die gleichzeitige Drehung der Kugelmutter 41 dazu veranlaßt, sich geringfügig gleichzeitig in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung der X-Achsenvorschubspindel 31 zu drehen. Die gleichzeitige Drehung wird jedoch durch eine Biegeverformung des mittleren Abschnitts abgefangen, in welchem das Klavierdrahtstück 51 leicht verformt wird, und es wird nur die Verformung in Richtung der X-Achse des Verbindungsstiftes 61 auf das Gleitstück 18 über das Klavierdrahtstück 51 übertragen. Selbst wenn die Kugelmutter 41 eine gleichzeitige Drehung durchführt, ist es daher möglich, sicher zu verhindern, daß die gleichzeitige Drehung an das Gleitstück 18 übertragen wird. Selbstverständlich ist die Anordnung zum Verhindern der gleichzeitigen Drehung sehr einfach aufgebaut, und daher können die Nachteile hoher Herstellungskosten ausgeschaltet werden, und daß es schwierig ist, die Bearbeitungsgenauigkeit bei der Herstellung zu kontrollieren. Strictly speaking, simultaneous low-level rotation remains in the ball nut 41 and the U-shaped holder 43 , but the pulling mechanism using the piano wire piece 51 does not inevitably cause an unstable measurement by the effect of the simultaneous rotation, so that the Position of the slider 18 is changed in the direction of the X-axis, or the movement of the slider 18 becomes unstable so that it detaches from the X-axis guide 17 . Namely, the connecting pin 61 is caused by the simultaneous rotation of the ball nut 41 to rotate slightly simultaneously in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the X-axis feed screw 31 . However, the simultaneous rotation is intercepted by a bending deformation of the middle portion in which the piano wire piece 51 is slightly deformed, and only the deformation in the X-axis direction of the connecting pin 61 is transmitted to the slider 18 via the piano wire piece 51 . Therefore, even if the ball nut 41 makes simultaneous rotation, it is possible to surely prevent the simultaneous rotation from being transmitted to the slider 18 . Of course, the arrangement for preventing simultaneous rotation is very simple, and therefore the disadvantages of high manufacturing costs can be eliminated and it is difficult to control the machining accuracy in manufacturing.
Bei der Erfindung kann zusätzlich zu der voranstehend geschilderten Ausführungsform ein Linearmotor als der Antriebsgleitstückantriebsabschnitt verwendet werden. In diesem Fall kann ein Bewegungselement des Linearmotors, das anstelle der Kugelmutter verwendet wird, mit dem Antriebsgleitstück gekuppelt sein, und kann eine geradlinige Vorschubführung des Linearmotors als die Antriebsführung verwendet werden. Bei diesem Aufbau kann eine geringe Ausrichtungsänderung des Bewegungselements infolge einer Änderung des Magnetfelds des Linearmotors, oder ein Fehler der Geradlinigkeit der geraden Vorschubführung, daran gehindert werden, einen Einfluß auszuüben.In the invention, in addition to that above embodiment described a linear motor as the Drive slider drive section can be used. In In this case, a moving element of the linear motor that is used instead of the ball nut with the Drive slider be coupled, and can be a straight line Feed guide of the linear motor as the drive guide be used. With this structure, a small Change in orientation of the movement element due to a Change in the magnetic field of the linear motor, or an error the straightness of the straight feed guide be prevented from exerting an influence.
Bei der Ausführungsform wurde eine Anordnung beschrieben, bei der nur eine Gruppe aus der Antriebsführung und dem Antriebsgleitstück verwendet wurde. Alternativ kann eine andere Anordnung eingesetzt werden, bei welcher eine Gruppe aus einer Antriebsführung und einem Antriebsgleitstück in jeder der senkrecht zueinander verlaufenden Ebenen angeordnet ist (beispielsweise in der XY-Ebene und der XZ-Ebene), wobei das erste Antriebsgleitstück direkt mit der Kugelmutter verbunden ist, das zweite Antriebsgleitstück über einen Draht von dem ersten Antriebsgleitstück gezogen wird, und das Meßgleitstück über einen Draht von dem zweiten Antriebsgleitstück gezogen wird.In the embodiment, an arrangement has been described in which is just a group of the drive management and the Drive slider was used. Alternatively, one another arrangement can be used in which a group from a drive guide and a drive slide in each of the perpendicular planes arranged is (for example, in the XY plane and the XZ plane), where the first drive slider directly with the ball nut is connected, the second drive slider via a wire is pulled by the first drive slider, and that Measuring slide over a wire from the second Drive slider is pulled.
Die Anzahl an Führungspunkten des Gleitstücks ist nicht auf fünf beschränkt, und kann je nach Erfordernis erhöht oder verringert werden. In jedem Fall kann, wenn der Zugvorgang am Ort des Schwerpunkts durchgeführt wird, die Ausrichtung des Gleitstücks konstant gehalten werden. The number of guide points of the slider is not up five, and may be increased or increased as needed be reduced. In any case, if the pulling process on Place of focus is carried out, the orientation of the Slider are kept constant.
Voranstehend wurde eine Ausführungsform beschrieben, bei welcher die Erfindung bei einer Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche eingesetzt wird, welche die Form in zwei Dimensionen oder die Oberflächenrauhigkeit eines Gegenstands mißt. Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei einer Koordinatenmeßmaschine oder dergleichen für einen anderen Zweck eingesetzt werden.An embodiment has been described above in which the invention in a machine for measuring the Building a surface is used, which the shape in two dimensions or the surface roughness of one Object measures. Of course, the invention can also in a coordinate measuring machine or the like for one other purpose.
Wie aus den voranstehenden Ausführungen deutlich geworden sein sollte, ist es gemäß der Erfindung möglich, eine Maschine zur Messung des Aufbaus einer Oberfläche zu erhalten, bei welcher die gleichzeitige Drehung einer Kugelmutter infolge der Drehung einer Vorschubspindel vollständig aufgefangen werden kann, und nur die Vorschubbewegung in Längsrichtung der Vorschubspindel auf ein Gleitstück übertragen wird, durch eine relativ einfache Anordnung, die keine strenge Kontrolle der Bearbeitungsgenauigkeit erfordert.As has become clear from the above explanations should be, it is possible according to the invention, a Machine for measuring the build up of a surface obtained, in which the simultaneous rotation of a Ball nut due to the rotation of a feed screw can be fully absorbed, and only that Feed movement in the longitudinal direction of the feed spindle on Slider is transmitted through a relatively simple Arrangement that does not have strict control of the Machining accuracy required.
Die Bewegungsentfernung des Verbindungsstiftes wird auf das Gleitstück im Schwerpunkt des Gleitstücks übertragen. Daher wird die Ausrichtung des Gleitstücks stabilisiert, so daß sich eine Verbesserung der Meßgenauigkeit erwarten läßt. Da die Führung durch ein Keramikteil gebildet wird, kann eine Verbesserung der Meßgenauigkeit erzielt werden.The movement distance of the connecting pin is on the Transfer the slider in the center of gravity of the slider. Therefore the orientation of the slider is stabilized so that an improvement in measuring accuracy can be expected. There the guide is formed by a ceramic part, a Improvement in measurement accuracy can be achieved.
Claims (8)
ein Meßgleitstück, das einen Detektor zum Messen eines Gegenstands aufweist;
eine Meßführung zum Führen des Meßgleitstücks in einer Richtung; und
einen Meßgleitstückantriebsabschnitt zum Antrieb des Meßgleitstücks in der einen Richtung, wobei der Meßgleitstückantriebsabschnitt aufweist:
ein Antriebsgleitstück;
eine Antriebsführung zum Führen des Antriebsgleitstücks in der einen Richtung;
einen Antriebsgleitstückantriebsabschnitt zum Antrieb des Antriebsgleitstücks in der einen Richtung; und
ein Verbindungsteil zum Verbinden des Meßgleitstücks mit dem Antriebsgleitstück.1. Machine for measuring the structure of a surface, which has:
a measuring slider having a detector for measuring an object;
a measuring guide for guiding the measuring slider in one direction; and
a measuring slide drive section for driving the measuring slide in one direction, the measuring slide drive section having:
a drive slider;
a drive guide for guiding the drive slider in one direction;
a drive slider drive section for driving the drive slider in one direction; and
a connecting part for connecting the measuring slider to the drive slider.
ein drahtförmiges Teil, dessen beide Enden jeweils mit einem Eingriffspunkt des Meßgleitstücks in Eingriff stehen; und
einen Verbindungsstift zum Verbinden eines mittleren Punktes des drahtförmigen Teils mit dem Meßgleitstück.2. Machine for measuring the structure of a surface according to claim 1, characterized in that the connecting part comprises:
a wire-shaped part, both ends of which are respectively engaged with an engagement point of the measuring slider; and
a connecting pin for connecting a central point of the wire-shaped part with the measuring slide.
ein Ständer, der auf einer Basis der Maschine steht;
eine Vertikalbewegungsführung, die auf dem Ständer angeordnet ist, und ein Keramikteil aufweist; und
ein vertikal beweglicher Tisch, der durch eine Vertikalbewegungsführung geführt wird, und so gehaltert ist, daß er in Vertikalrichtung bewegt werden kann,
wobei die Meßführung und die Antriebsführung an dem vertikal beweglichen Tisch befestigt sind.8. Machine for measuring the structure of a surface according to one of claims 1 to 7, characterized in that the following are further provided:
a stand that stands on a base of the machine;
a vertical movement guide arranged on the stand and having a ceramic part; and
a vertically movable table which is guided by a vertical movement guide and is supported so that it can be moved in the vertical direction,
wherein the measuring guide and the drive guide are attached to the vertically movable table.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: HAMA, NOBUYUKI, KURE-CITY, HIROSHIMA-PREF, JP |
|
| R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110702 |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |