DE3412302A1 - Tastkopf fuer eine messmaschine - Google Patents
Tastkopf fuer eine messmaschineInfo
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- G01B5/0011—Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight
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Description
Ga/Sö/Hr.
S.
Mauser-Werke Oberndorf GmbH, 7238 Oberndorf
Tastkopf für eine Meßmaschine
Die Erfindung betrifft einen Tastkopf für eine Meßmaschine mit Geradführungssystemen für die Auslenkung
eines Meßtasters in x-, y- und z-Richtung, wobei das erste Geradführungssystem an einem Trägerteil der
Meßmaschine befestigt ist, jedes Geradführungssystem
einen Träger aufweist, an dem das jeweils nächste Geradführungssystem angeordnet ist, am Träger des
dritten Geradführungssystems der Meßtaster befestigt
ist und zum Gewichtsausgleich eine Feder vorgesehen ist.
Ein derartiger Tastkopf ist in der DE-AS 22 k2
beschrieben. Dort ist zwischen dem Trägerteil und dem Meßtaster eine Spiralfeder angeordnet, deren
Spannung mittels eines Motors verstellbar ist. Es soll hierdurch ein Ausgleich des Gewichts erreicht
werden, das das in z-Richtung wirksame Geradführungssystem belastet. Ungünstig ist dabei, daß die
Spiralfeder die Kennlinien der in x- und y-Richtung wirksamen Geradführungssysteme beeinflußt. Im
übrigen ist diese Einrichtung infolge des Motorantriebs aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tastkopf der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem Gewichtsaus gl ei chsraaßnahmen die Kennlinien der Geradführungssysteme
kaum beeinflussen·
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Tastkopf
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen dem Trägerteil und dem Träger des ersten Geradführungssystems
ein erstes Federsystem angeordnet ist, welches das das erste Geradführungssystem belastende
Gewicht wenigstens teilweise kompensiert, daß zwischen dem Träger des ersten Geradführungssystems und dem
Träger des zweiten Geradführungssystems ein zweites Federsystem angeordnet ist, welches das das zweite
Geradführungssystem belastende Gewicht wenigstens teilweise kompensiert, und daß zwischen dem Träger
des zweiten Geradführungssystems und dem Träger des dritten Geradführungssystems ein drittes Federsystem
angeordnet ist, welches das das dritte Geradführungssystem belastende Gewicht wenigstens teilweise
kompensiert·
Durch das dritte Federsystem wird das dritte Geradführungssystem
vom Gewicht seiner Tragplatte und dem Gewicht des Meßtasters entlastet« Die Kennlinie des
dritten Geradführungssystems wird deshalb von den Massen der genannten Teile kaum verzerrt. Dies wirkt
sich insbesondere bei der Auslenkung des dritten Geradführungssystems günstig aus«
Durch das zweite Federsystem wird das zweite Geradführungssystem
von dem Gewicht seiner Tragplatte und dem Gewicht des dritten Geradführungssystems,
des dritten Federsystems und des Meßtasters entlastet. Die Kennlinie des zweiten Geradführungs—
systems wird deshalb von den Massen der genannten Teile ebenfalls kaum verzerrt. Dies wirkt sich bei
der Auslenkung des zweiten Geradführungssystems
günstig aus.
Durch das erste Federsystem wird das erste Geradführungssystem
vom Gewicht seiner Tragplatte und dem Gewicht der an ihr hängenden Teile des zweiten und
dritten Geradführungssystems, des zweiten und dritten
Federsystems und des Meßtasters entlastet. Auch die Kennlinie des ersten Geradführungssystems wird deshalb
von den Massen der genannten Teile kaum verzerrt. Dies wirkt sich insbesondere bei der Auslenkung
des ersten Geradführungssystems günstig aus.
Insgesamt wird also jedes Geradführungssystem für
sich vom jeweils an ihm hängenden Gewicht entlastet. Vorzugsweise nehmen die Federsysteme die an ihnen
hängenden Gewichte vollständig auf und die Kraft-Auslenkungs-Kennlinien der Geradführungssysteme
verlaufen gleich.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden beschrieben. Die Zeichnung zeigt
einen Tastkopf schematisch.
Ein Träger teil 1 ist fest mit einer nicht näher
dargestellten Pinole einer Meßmaschine verbunden. An dem Trägerteil 1 ist als erstes Geradführungssystem
ein Federparallelogramm 2 angeordnet, das in z-Richtung wirksam ist. Das Federparallelogramm 2
weist einen Träger 3 auf. An diesem ist als zweites Geradführungssystem ein y-Richtung wirksames Federparallelogramm
4 angeordnet.
Das Federparallelogramm k ist dem Träger 3 gegenüber
mit einem Träger 5 versehen, an welchem als drittes Geradführungssystem ein weiteres Federparallelogramm
6 angeordnet ist. An dessen dem Träger 5 gegenüberliegenden Träger 7 ist ein Meßtaster 8
befestigt.
Die Federparallelogramme 2, 4 und 6 arbeiten mit Blattfedern. Alle drei Federparallelogramme 2, h
und 6 sind so aufgebaut, daß sie die gleiche Aus-1 enkungskraft-Auslenkungsstrecke-Kennlinie aufweisen.
Zwischen dem Träger teil 1 und dem Träger 3 ist ein Federpaar 9 angeordnet, dessen eine Feder in der
Zeichnung zu sehen ist. Zwischen dem Träger 3 und
dem Träger 5 ist ein zweites Federnpaar 10 angeordnet, dessen eine Feder in der Figur zu sehen ist.
Zwischen dem Träger 5 und dem Träger 7 ist ein drittes Federnpaar 11 wirksam.
5
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Das Federnpaar 11 ist so ausgelegt, daß es das Gewicht des Trägers 7 und des Meßtasters 8 auf den
Träger 5 überträgt. Das Federparallelogramm 6 ist dadurch von dem Gewicht dieser Teile entlastet, so
daß deren Masse die Kennlinie des Federparallelogramms 6 insbesondere bei einer Auslenkung kaum
beeinflußt.
Das zweite Federnpaar 10 ist so bemessen, daß es das an ihm hängende Gewicht des Trägers 5» des Federparallelogramms
6, des Federnpaars 11, des Trägers und des Meßtasters 8 auf den Träger 3 überträgt, so
daß das Federparallelogramm k von diesen Massen entlastet ist. Dadurch ist auch die Kennlinie dieses
Federparallelogramms weitgehend unabhängig von dem Gewicht der an ihm hängenden Teile,
Das Federnpaar 9 ist so dimensioniert, daß es das Gewicht des Trägers 3» des Federparallelogramms k,
des Federnpaars 10, des Trägers 5» des Federparallelogramms 6, des Federnpaars 11, des Trägers 7 und
des Meßtasters 8 auf das Trägerteil 1 überträgt. Dadurch ist auch das Federparallelogramm 2 von den
an ihm hängenden Gewichten entlastet, so daß diese dessen Kennlinie kaum verzerren.
Sind an den Trägern 3t 5 oder 7 weitere Bauteile
angeordnet, dann sind die Federnpaare 9» 10 bzw. so ausgelegt, daß sie auch deren Gewicht kompensieren.
Wird der Meßtaster 8 in x-, y- oder z-Richtung an ein zu messendes Objekt angefahren, dann ergeben
sich in jeder der drei Richtungen im wesentlichen die gleichen dynamischen Verhältnisse.
Die Federn der Federnpaare 10 und 11 sind an gegenüberliegenden
Seiten der jeweiligen Federparallelogramme k bzw. 6 angeordnet. Jede Feder der Federnpaare
10 und 11 ist nahe bei und mittig zu einem der Schenkel der Federparallelogramme h und 6 vorgesehen
(vgl. Figur). Es ist jedoch auch möglich, die Federn der Federnpaare 10 und 11 zwischen den
beiden Schenkeln der betreffenden Federparallelogramme k bzw. 6 anzuordnen. Es kann dann auch
anstelle des Federnpaars 10 bzw. 11 jeweils eine Feder genügen.
Claims (3)
1. / Tastkopf für eine Meßmaschine mit Geradführungssystemen
für die Auslenkung eines Meßtasters in x-, y- und z-Richtung, wobei das erste Geradführungssystem
an einem Trägerteil der Meßmaschine befestigt ist, jedes Geradführungssystem einen
Träger aufweist, an dem das jeweils nächste Geradführungssystem angeordnet ist, am Träger des dritten
Geradführungssystems der Meßtaster befestigt ist und zum Gewichtsausgleich eine Feder vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Träger— teil (i) und dem Träger (3) des ersten Geradführungssystems
(2) ein erstes Federsystem (9) angeordnet ist, welches das das erste Geradführungssystem (2)
belastende Gewicht (3 bis 8, 10, 11) wenigstens teilweise kompensiert, daß zwischen dem Träger (3)
des ersten Geradführungssystems (2) und dem Träger (5) des zweiten Geradführungssystems (k) ein
zweites Federsystem (10) angeordnet ist, welches das das zweite Geradführungssystem (k) belastende
Gewicht (5 bis 8, 11) wenigstens teilweise kompensiert und daß zwischen dem Träger (5) des zweiten
Geradführungssystems (k) und dem Träger (7) des dritten Geradführungssystems (6) ein drittes Federsystem
(ii) angeordnet ist, welches das das dritte Geradführungssystem (6) belastende Gewicht (7, 8)
wenigstens teilweise kompensiert.
2. Tastkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Federsysteme (9, 10, 1i) die an ihnen hängende Gewichte im wesentlichen vollständig
aufnehmen und die Kraft-Auslehkungs-Kennlinien der
Geradführungssysteme (2, kf 6) gleich verlaufen.
3. Tastkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federsystem von einem Federnpaar
(9» 10, 11) gebildet ist, wobei die Federn des jeweiligen Paars an gegenüberliegenden Seiten
des jeweiligen Geradführungssystems angeordnet sind.
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