DE2932888A1

DE2932888A1 - Daempfungsvorrichtung, insbesondere fuer koordinatenmesseinrichtungen

Info

Publication number: DE2932888A1
Application number: DE19792932888
Authority: DE
Inventors: Franz Soeldner
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1979-08-14
Filing date: 1979-08-14
Publication date: 1981-02-26

Description

ritel: Dämpfungsvorrichtung, insbesondere für Koordi-
natenmeßeinrichtungen Anwendunxsgebiet der Erfindung: Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung, insbesondere für Koordinatenmeßeinrichtungen, zur Dämpfung und Beseitigung von durch bewegte Teile angeregte nigenschwingungen, insbesondere Drehschwingungen.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Bei Meßgeräten und Maschinen treten bei bewegten Bauteilen ochwingungen auf, die sich auf die Genauigkeit von Meß- und Bearbeitungsvorgängen ungünstig auswirken.
Insbesondere bei genauen Koordinatenmeßeinrichtungen und anderen Meßgeräten der Feinmeßtechnik sind im allgemeinen aus Funktions- und Konstruktionsgründen die Angriffspunkte von Antrieben, von Schlitten oder Meßköpfen nicht im Massenschwerpunkt der Meßeinrichtung angeordnet.
Die durch die Bewegung der Antriebsteile angeregten Eigenschwingungen der Lagerungssysteme der Schlitten und der die Meßköpfe tragenden Teile stören u.a. die Präzision der Positionierungen und beeinträchtigen die Genauigkeit der Meßeinrichtungen.
Es ist aus der Zeitschrift "Revue Technique Philips" (1947), Tome 9, Nr. 3, eiten 35 - 91, ein Tisch bekannt, welcher gefedert angeordnet ist. Zur Dämpfung von Schwingungen dieses Tisches ist am Tisch eine Zusatzmasse federnd und gedämpft angeordnet. Diese Art der Dämpfung gestattet, lediglich Schwingungen entlang einer Koordinate zu tnterdrücken. Bei Koordinatenmeßeinrichtunge ist es notwendig, in drei Koordinaten unerwünschte zchwingungen zu dämpfen. Dämpfungsvorrichtungen der zum Stand der Technik gehörenden Art sind bisher bei Koordinatenmeßeinrichtungen nicht bekannt geworden.
Ziel der Erfindung: Es ist Zweck der Erfindung, bei Koordinatenmeßeinrichtungen die Meßgenauigkeit und Zuverlässigkeit zu erhöhen.
Darlegung des Wesens der Erfindung: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an Koordinatenmeßeinrichtungen und deren Bauteile störende Schwingungen zu dämpfen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei Koordinatenmeßeinrichtungen dadurch gelöst, daß an Meßsysteme und/oder Abtastvorrichtungen tragenden Bauteilen der Koordinatenmeßeinrichtung eine oder mehrere Dämpfungsvorrichtungen angeordnet sind, die einen allseitig federnd gelagerten und mit einem Dämpfungssystem versehenen Körper umfassen, und daß diese Dämpfungsvorrichtungen an den Stellen der KoordinatenmeBeinrichtung oder deren Bauteile angeordnet sind, an denen eine Dämpfung der Eigenschwingungen der Koordinatenmeßeinrichtung oder des betreffenden Bauteils am wirksamsten ist.
Dabei ist es vorteilhaft, daß die Dämpfungsvorrichtung ein mit einer Flüssigkeit gefülltes Behältnis umfaßt, in welchem ein allseitig mittels Federn gelagerter Körper angeordnet ist. Die zur Dämpfung des federnd gelagerten Körpers benutzte Flüssigkeit ist eine in ihren Dämpfungsparametern steuerbare ferromagnetische Suspension.
Dabei ist es ferner vorteilhaft, daß magnetische oder elektromagnetische Mittel zur Einstellung und Veränderung der Dämpfungsparameter der ferromagnetischen Suspension vorgesehen sind.
Vorteilhaft für eine wirksame Schwingungsbekämpfung ist, daß die Eigenfrequenz der Dämpfungseinrichtung den in der Koordinatenmeßeinrichtung oder in dem betreffenden Bauteil auftretenden Eigenachwingungen angepaßt ist.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß bei ihrer Anwendung an Koordinatenmeßeinrichtungen und deren Bauteile auftretende, unerwünschte Schwingungen, die zur Herabsetzung der Meßgenauigkeit führen, optimal gedämpft werden können.
Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Koordinatenmeßeinrichtung mit Dämpfungsvorrichtungen Fig. 2 den Aufbau einer Dämpfungsvorrichtung und Fig. 3 den Aufbau einer weiteren Dämpfungsvorrichtung mit elektromagnetisch veränderbaren Dämpfungsparametern.
Die Koordinatenmeßeinricbtung nach Fig. 1 umfaßt einen auf einem Grundbett 1 in der y-goordinate verschiebbaren Ständer 2, der einen in der x-Koordinate verschiebbaren Pinölenträger 3 mit einer in der z-Koordinate verschiebbaren Pinole 4 trägt. Mit Dx, Dy und Dz sind die Richtungen möglicher angeregter Drehschwingungen um die Koordinaten X, Y und Z gekennzeichnet, die u.a. durch die am Ständer 2 angeordnete Dämpfungsvorrichtung 5 gedämpft werden sollen. Es ist ferner eine elektromagnetisch in ihren Dämpfungsparametern einstellbare Dämpfungsvorrichtung 6 vorgesehen, welche z. B. zur Dämpfung von in der y-Koordinate vorhandenen Schwingungen dient. Ebenso können auch Dämpfungsvorrichtungen angeordnet merden, die zur Dämpfung von Schwingungen in den anderen Koordinaten dienen.
Fig. 2 zeigt eine Dämpfungsvorrichtung 5 nach Art eines Tilgerpendels, welche aus einem behältnis 7 und einem darin in Federn 8 gelagerten Körper 9 zusammengesetzt ist. Durch die Federn 8 ist gewährleistet, daß der Körper 9 in allen Koordinaten X, Y, Z verschiebbar und um diese um geringe Winkelbeträge drehbar ist. Dabei sind die Federn 8 so bemessen, daß auch in I-Richtung eine Bewegung ermöglicht wird, Zur Dämpfung des federnd gelagerten Körpers 9 ist eine Flüssigkeit 10 im Behaltcis 7 vorhanden, die vorzugsweise in uhren Dämpfungsparametern steuerbar ist. Diese Flüssigkeit kann eine ferromagnetische Suspension sein. Die Dimensionierung der Federn 8 und des Körpers 9 sowie der Dämpfungsparameter der Flüssigkeit 10 erfolgt in Abhängigkeit der zu dämpfenden Eigenschwingungen der Koordinatenmeßeinrichtung oder deren 3auteile. ts ist wichtig, um eine wirksame Dämpfung dieser Schwingungen zu erzielen, die Da fungsvorrichtung an den Stellen der Bauteile, z. .
des Ständers oder der Koordinatenmeßeinrichtung anzuordnet, an denen die Zigenschv:ingungen m wirksamsten gedämpft werden können.
Die Dämpfungsvorrichtunges (Fig.3) umfaßt einen Elektromagneten 11 mit Joch und Spule sowie ein mit der ferromagnetischen Suspension 12 gefülltes Gefäß 13, welches sich beispielsweise in dieser Figur in Richtung er y-Koordinate erstreckt. Der Elektromagnet 11 ist an dem verschiebbaren Ständer 2 angeordnet und ist mit diesem relativ zum Gefäß 13 und der darin befindlichen suspensie verschiebbar. In die Suspension, die sich zwischen den Polflächen des Elektromagneten 11 befindet, ragt ein am Elektromagneten 11 befestigter Körper 14. Bei dieser Dämpfungsvorrichtung 6 sind durch Veränderung des Magnetflusses zwischen. den Pol flächen die Viskosität der ferromagnetischen Suspension 12 und damit ihre Dämpfungsparameter, den jeweils herrschenden Eigenschwingungen entsprecherd, einstellbar. Zur Dämpfung von Schwingungen in en anderen Koordinaten können analoge Dämpfungseinrichtungen 6 vorgesehen sein.

Claims

Erfindungsanspruch: t; Dämpfungsvorrichtung, insbesondere für F;oordinatenmeßeinrichtungen, zur Dämpfung von Eingenschwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß an Meßsysteme und/oder Ißt)-tastvorrichtungen tragenden Bauteilen der Koordinatenmeßeinrichtungen eine oder mehrere Dämpfungsvorrichtungen (5; 6) angeordnet sind, die einen allseitig federnd gelagerten und mit einem Dämpfungssystem versehenen Körper (9) umfassen, und daß diese Dämpfungsvorrichtungen an den Stellen der Koordinatenmeßeinrichtung oder deren Bauteile angeordnet sind, an denen eine Dämpfung der tigenschwingungen des betreffenden Bauteils oder der Koordinatenmeßeinrichtung am wirksamsten ist.
2. Dämpfungsvorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein mit einer Flüssigkeit (10) gefülltes Behältnis (7) umfaßt, in welchem ein allseitig mittels Federn (8) gelagerter Körper (9) angeordnet ist.
3. Dämpfungsvorrichtung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekernzeichnet, daß die zur Dämpfung des federnd gelagerten Körpers (9) benutzte Flüssigkeit (10) eine in ihren Dämpfungsparametern steuerbare ferromagnetische t!uspension ist.
4.Dämpfungsvorrichtung nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß magnetische oder elektromagnetische Mittel (11) zur Einstellung und Veränderung der Dämpfungsparameter der ferromagnetischen Suspension (12) vorgesehen sind.
5. Dämpfungsvorrichtung nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz der Dämpfungsvor richtung den in dem betreffenden Bauteil oder in der Koordinatenmeßeinrichtung auftretenden Eigenschwingunger angepaßt sind.