DE3321454A1

DE3321454A1 - Tastfuehler

Info

Publication number: DE3321454A1
Application number: DE19833321454
Authority: DE
Inventors: Robert Frazier 48230 Grosse Pointe Mich. Cusack
Original assignee: Valeron Corp
Current assignee: Valenite LLC
Priority date: 1982-06-14
Filing date: 1983-06-14
Publication date: 1983-12-15
Also published as: GB2121966B; IT8348482A0; FR2528565B1; AU1575683A; ZA834262B; GB2121966A; GB8315940D0; DE3321454C2; AU557558B2; BR8303114A; IT1170396B; JPS5963501A; CA1198188A; SE8303325L; NL8302096A; US4451987A; JPH0342601B2; SE8303325D0; FR2528565A1; BE897040A

Description

M an «« a Φ β <

4 Λ ο - ν α * ·

332Η54

BESCHREIBUNG;

Die Erfindung betrifft einen Tastfühler, der in Meß- und Eichsystemen verwendbar ist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine mechanische Rückstelleinrichtung für einen solchen Tastfühler.

Automatisierte Bearbeitungssysteme und Koordinatenmeßsysteme erfordern präzise Mittel zum Positionieren von

IQ Flächen der Werkstücke. Bei einem dieser Meßverfahren, auf das sich die Erfindung bezieht, wird die mechanische Berührung eines Tastfühlers mit einer Bezugsfläche gemessen, während zu der Zeit des Tastfühlerkontaktes die Lage des Tisches oder der Maschinenspindel hinsichtlich seiner X, Y und Z-Achsen bestimmt wird. Die Genauigkeit dieses Meßverfahrens hängt davon ab, mit welcher Genauigkeit der Tastfühler in eine vorgegebene Ruhestellung zurückgestellt wird, wenn auf den Tastfühler keine externe Kontaktkraft ausgeübt wird. Da ferner diese Kontaktkraft den Tastfühler in jeder Richtung verstellen kann, muß die Rückstellung durch die Rückstelleinrichtung unabhängig davon erfolgen, in welcher Richtung der Tastfühler durch Berührung mit der zu erfassenden Bezugsfläche verstellt worden ist.

Vorbekannte Lösungsνersuche sind in den US-PS'en 4 270 275, 4 153 998 und 4 279 080 offenbart. Bei diesen vorbekannten Tastfühlern wird die Ruhestellung des Tastfühlers durch mehrere Stellen oder "Nester" definiert, die von zwei konvergierenden Flächen des beweglichen Tastfühlers oder einem ortsfesten Bezugspunkt des Tastergehäuses gebildet werden, wobei die konvergierenden Flächen von einer gekrümmten Fläche entweder des beweglichen Tastfühlers oder des ortsfesten Bezugspunktes erfaßt werden.

-8-

Bei einem weiteren vorbekannten Lösungsversuch wird eine komplizierte Verknüpfung von Blattfedern verwendet. Ein solcher Stand der Technik ist beispielsweise in den US-PS'en 3 869 799, 4 084 323 und 4 158 919 offenbart.

Trotz dieser vorbekannten Lösungsversuche besteht nach wie vor ein Bedarf an einer konstruktiv einfachen, robusten, wirtschaftlichen und mit hoher Präzision arbeitenden Rückstelleinrichtung für einen Tastfühler, die darüber hinaus zu einer Vielzahl von elektrischen oder elektrooptischen

en

Signalgebereinrichtung/zum Erzeugen von Berührungsdetektor-Anzeigesignalen kompatibel sein soll.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Ansprüchen hervor.

Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung ist der Tastfühler mit einem Tasterabschnitt versehen, der von einem Gehäuse vorsteht. Im Innenraum des Gehäuses ist der Tastfühler mit einem Folgeglied in Form einer Schwenkplatte verbunden, der auf einer Seite mit einem im wesentlichen ebenen Federteil wie z.B. einer Blattfeder verbunden ist. Auf einer anderen Seite ist das Federteil mit einer Bezugsfläche verbunden,die bezüglich der Bewegung des FoI-gegliedes stationär ist. Zwischen dem Folgeglied und der Bezugsfläche sind mindestens drei Kontaktpunkte vorgesehen, die eine stabile Berührung zwischen Folgeglied und Bezugsfläche in der Ruhestellung definieren. Die Anordnung ist so getroffen, daß ebene Federteile einer auf den Tastfühler ausgeübten Kontaktkraft in Quer- und Axialrichtung, entsprechend der Bewegung des Folgegliedes, nachgibt,während es den Tastfühler in beliebig wiederholbarer Weise in eine Ruhestellung zurückstellt, die durch die mindestens drei Kontakte bei Beendigung der Kontaktkraft definiert wird.

-9-

φ a. η «... ft« a. ■ *

* *! Q β # 'V 8 4

λ β * It » «λ a η*

* A 0 A * ♦ fc ■*« * · O »

332Η54

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht, teilweise im Querschnitt, auf einen Tastfühler;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig.1;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig.1;

Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Teilansicht des

Tastfühlers, der in dieser Figur unter dem Einfluß einer Kontaktkraft verstellt wurde;

"L5 Fig. 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Einzelteile des Tastfühlers der vorhergehenden Figuren;

Fig. 6 einen Querschnitt eines anderen Ausführungsbei-Spieles;

Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie 7-7 in Fig.6.

Anhand der Fign. 1-5 wird zunächst ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Der Tastfühler 100 umfaßt einen Taster in Form eines Tastfingers 140, der sich durch eine Öffnung in der Vorderwand 111 eines Tastergehäuses 110 erstreckt. Eine dichtende Membranhülse 150 umgibt den Taster 140. Das Tastergehäuse 110 weist ferner eine Rückwand in Form einer Befestigungsplatte 180 auf. Das Tastergehäuse 110 hat zwischen der Vorderwand 111 und der Befestigungsplatte 180 eine im wesentlichen zylindrische Form und umgibt einen Innenraum 190 zur Aufnahme einer im folgenden zu beschreibenden Rückstelleinrichtung für den Taster. Drei Befestigungsschrauben 112, 115 und 116 (sämtlich in Fig. 2) zu sehen, verbinden den im wesentlichen schüsselförmigen Abschnitt des Gehäuses 111 mit der Befestigungsplatte 180. -10-

Das Tastergehäuse 111 ist mittels Befestigungsschrauben 113, 114 (Fig. 1) und durch Steckschrauben 202, 204 (Fig.2) mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 120 verbunden, das einen Detektorschaltkreis für den mechanischen Teil im Tastergehäuse 110 enthält.Ein Beispiel eines solchen Detektorschaltkreises ist in der US-Patentanmeldung Ser.No. 258 252 vom 18. April 1981 offenbart. Der im Gehäuse 120 enthaltene Detektorschaltkreis ist mittels eines O-Ringes 170, der angrenzend an der Befestigungsplatte angeordnet ist, gegen eine Verschmutzung von außen abgedichtet.

Am einen Ende des Gehäuses 120 gegenüber der Befestigungsplatte 180 ist ein Adapter 130 fest angebracht, der z.B.

eine in der Werkzeugmaschinenindustrie übliche konische Form besitzt und mit einem genuteten Flansch 131 versehen ist, der eine Paßfeder für die Antriebsverbindung aufnehmen kann. Der Adapter ist so ausgebildet und geformt, daß er von einer komplementären Ausnehmung einer Werkzeugmaschinenspindel oder einem Werkzeugmaschinen-Revolver aufgenommen werden kann. Der Adapter wird typischerweise in eine solche Ausnehmung mittels einer Zugstange (nicht gezeigt) gezogen, die mit dem Adapter 130 über eine Gewindebohrung 131 mit Gewindeeingriff verbunden ist. Der Adapter 130 ist als Beispiel dafür dargestellt, wie der Tastfühler im Center einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine eingesetzt werden kann, und zwar in der gleichen Weise, wie ein Schneidwerkzeug automatisch ausgewählt und in einer vor gegebenen Bewegungsbahn unter numerischer Steuerung angetrieben wird. Der Tastfühler 100 kann jedoch aueh in anderer Umgebung eingesetzt werden, z.B. in einem roboterartigen Manipulator.

Insbesondere unter Bezugnahme auf die Fign. 2, 3 und 5 wird nun die Rückstelleinrichtung für den Taster beschrieben. Der Taster 140 erstreckt sich von einer Kontakt-

spitze 141 durch die Öffnung in der Vorderwand 111 und die Membranhülse 150 zu einem Befestigungsende, das einen Flanschabschnitt 140A und einen Gewindeeinsatz 142 aufweist. Der Gewindeeinsatz 142 ist über ein Loch 142A und

c eine Haltemutter 143 mit einem Taster-Folgeglied in Form einer Schwenkplatte 530 verbunden, die sich in Abhängigkeit von auf die Kontaktspitze 141 ausgeübten Kontaktkräfte bewegt.

An den drei Eckenbereichen der im wesentlichen dreieckigen Schwenkplatte 530 sind sphärisch geformte Kontakte 541,546 und 548 mit der Schwenkplatte 530 verbunden, und zwar über Gewindeschäfte der Kontakte (wie z.B. Gewindeschaft 542 in Fig. 5), die sich durch passende Löcher 542A der Schwenk-

,,- platte 530 und ein Loch in einem Klemmenkörper 550 erstrecken und von einer Haltemutter 543 gehalten werden. Mit der Schwenkplatte 530 ist ferner zwischen den Kontakten 541 und 546 eine Seite eines im wesentlichen ebenen Federteiles in Form einer Blattfeder 520 verbunden. Die Verbindung der Blattfeder 520 mit der Schwenkplatte 530 erfolgt über drei Halteschrauben 523, die sich durch passende Löcher 523A in einem ersten Federhalter 522 und dann durch passende Löcher 523B in der Blattfeder 520. erstrecken und in Löcher 523C der Schwenkplatte 530 ein-

2g geschraubt sind.

Die Blattfeder 520 weist ein Loch 526 auf, das im wesentlichen zu der Öffnung in der Gehäuse-Vorderwand 111 ausgerichtet ist, damit sich der Taster 140 hindurch erstrecken

QQ kann. Außerdem besitzt die Blattfeder 520 ein Loch 527', durch das sich der sphärisch geformte Kontakt 548 erstreckt. Eine zweite Seite der Blattfeder 520 ist mit \ einer Grundplatte 510, die mit der Vorderwand 111 fest' verbunden ist oder einstückig mit dieser ausgebildet sein kann. Die Grundplatte 510 bildet eine Bezugsfläche für

-12-

die Kontakte 541, 546 und 548, wobei die Bezugsfläche bezüglich des Tastergehäuses stationär ist. Die Grundplatte 510 besitzt ein Loch 511, das zu der Öffnung in der Vorderwand 111 ausgerichtet ist, damit sich der Taster 140 hindurch erstrecken kann.

Die Blattfeder 520 ist mit der Grundplatte 510 mittels zweier Schrauben 525 verbunden,die sich durch passende Löcher 525A eines zweiten Federhalters 524 und dann durch passende Löcher 525B in der Blattfeder 520 erstrecken und in Löcher 525C der Grundplatte 510 eingeschraubt sind. Der zweite Federhalter 524 besitzt einen ausgesparten Abschnitt, der so angeordnet ist, daß der Kontakt 548 sich durch das Loch 527 der Blattfeder 520 hindurch erstrecken und in der Ruhestellung an der Bezugsfläche der Grundplatte 510 anliegen kann.

Aufgrund dieser Anordnung und Ausbildung der Schwenkplatte, der Bezugsfläche und der sphärisch geformten Kontakte sowie der Blattfeder wird der Taster 140 mit hoher Präzision und in beliebiger wiederholbarer Weise bei Fehlen einer auf die Tasterspitze 141 ausgeübten Kontaktkraft unter dem Einfluß der Blattfeder 520 in eine Ruhestellung zurückgestellt, die von den drei Kontaktpunkten auf der Bezugsflache definiert wird. Zur Erzielung einer größeren Tastkraft und zur Unterdrückung von Tasterschwingungen und Tasterratterbewegung ist eine Schraubenfeder 160 vorgesehen, die mit einem Ende in eine entsprechend geformte Ringnut 532 der Schwenkplatte 530 und mit einem zweiten Ende in eine entsprechend geformte Nut der Befestigungsplatte 130 greift. Die Schraubenfeder 160 liefert daher eine zusätzliche Vorspannkraft parallel zur Längsachse des Tasters 140, die die Schwenkplatte 530 und die Grundplatte 510 in die Ruhestellung zwecks Anlage an den Kontakten 542, 546 und 548 drückt. Die Funktion der Schraubenfeder 160 könnte

-13-

• * an

332Η54

auch von einer Blattfeder 520 mit entsprechend gewählter Steifigkeit übernommen werden; die erforderliche Steifigkeit wäre jedoch so groß, daß eine nur eingeschränkte Bewegung des Tasters ermöglicht würde.

Das Feststellen des Vorhandenseins oder Fehlens eines Dreipunktkontaktes zwischen der Schwenkplatte 530 und der Grundplatte 510 kann^unterschiedliche Weise erfolgen. Beispielsweise könnte ein die Ruhestellung anzeigendes elek-

XO trisches Signal in der Weise erzeugt werden, daß ein Leiter von einem Diodensummierkreis (nicht gezeigt) im Gehäuse (120) in Parallelschaltung zu allen drei Kontakten 541, 546, 548 über die Klemmen 550 gelegt wird und ein Bezugspotential vom Detektorschaltkreis an die Grundplatte 510 angelegt wird. Auf diese Weise wäre des wahre Bezugspotential in dem an die Kontakte 541, 546, 548 angelegten Leiter nur vorhanden, wenn alle drei Kontakte an der Grundplatte 110 anliegen. Wenn somit eine Kontaktkraft beispielsweise in Richtung 401 der Fig. 4 auf die Tasterspitze 141 ausgeübt wird, folgt die Schwenkplatte 530 der Tasterbewegung, und hierdurch wird der Kontakt 541 von der Bezugsfläche 510 abgehoben, wie durch den Zwischenraum 402 in Fig. 4 veranschaulicht ist. Der geänderte elektrische Widerstand an diesem Punkt kann von dem Schaltkreis im Gehäuse 120 (Fig. 1) in bekannter Weise erfaßt werden.

Weitere Detektoren, die sämtlich mit dem mechanischen Teil des dargestellten Tastfühlers verwendet werden könnten, sind beispielsweise eine elektrische Reihenschaltung, die die Kontakte und elektrisch isolierte Kontaktabschnitte der Bezugsfläche auf der Grundplatte 510 umfassen, ein magnetischer Näherungsdetektor zwischen den Kontakten und der Bezugsfläche, ein kapazitiver Näherungsdetektor zwisehen den Kontakten und der Bezugsfläche, Spannungsdehn-

* fc O ■* ■ «,

'-"0"-J-J 332U54

meßfühler in der Grundplatte oder der Schwenkplatte oder ein Fotodetektor zum Erfassen der Bewegung der Schwenkplatte bezüglich der Bezugsfläche. Bei Verwendung einer elektronischen Reihenschaltung muß die Schwenkplatte 530 entweder nicht leitend oder mit Mitteln versehen sein, die die Schwenkplatte 530 gegenüber den Kontakten 541, 546 und 548 isolieren. Trotz dieser zusätzlichen Erfordernis wird die eine elektrische Reihenschaltung verwendende Lösung im allgemeinen wegen der Einfachheit des IQ Detektorschaltkreises, der mit der Reihenschaltung der Kontaktpunkte verbunden ist, bevorzugt.

Ein anderen Ausführungsbeispiel eines Tastfühlers ist in den Fign. 6 und 7 dargestellt. Wie in diesen Figuren gezeigt/ besitzt dieser Tastfühler einen zweiteiligen Taster, bestehend aus einem entfernbaren Kontaktabschnitt 16, der an einer Verbindungsstelle 16A mit einem permanent angebrachten Befestigungsabschnitt 10 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform können verschiedene Größen und Formen ^von Kontaktspitzen an der Verbindungsstelle 16A zweckmäßigerweise außerhalb des Tastgehäuses 2 am restlichen Teil des Tasters angebracht werden.

An der Vorderwand des Tastergehäuses 2 ist ein Deckel 7 angeschraubt, der den Außenumfang einer Dichtmembran 9 hält. Der Innenrand der Dichtmembran 9 wird von einer Scheibe 8 auf einer Seite der Membran und von einem Flansch abschnitt des Taster-Befestigungsendes 10 auf der anderen Seite der Membran gehalten.

Eine Rückwand des Tastergehäuses 2 wird von einer Befestigungsplatte 1 gebildet, die gegenüber einer Schraubenfeder 6 von einer oder mehreren Isolierscheiben 5 aus Nylon elektrisch isoliert ist. Eine zweite Scheibe 20

-15-

aus Nylon isoliert das andere Ende der Schraubenfeder gegen die Schwenkplatte 4. Zwischen der Befestigungsplatte 1 und dem Tastergehäuse 2 ist eine Dichtung 17 angeordnet. Ferner ist an der Rückwand 1 des Tastergehäuses eine Federplatte 18 angeordnet, die in Verbindung mit einer von einem Schraubenkopf 12 gedrehten Verstelleinrichtung 19 die von der Feder 6 auf die Schwenkplatte 4 ausgeübte Kraft ändern kann. Die Federplatte ist einstückig mit einem Isolierteil 5 ausgebildet, könnte IQ jedoch auch als getrenntes Bauteil ausgebildet sein.

Wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel besitzt der Tastfühler der Fign. 6 und 7 eine Schwenkplatte 4, die mit dem Befestigungsende 10 des Tasters verbunden

lg und gemeinsam mit diesem bewegbar ist. Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird bei dem Tastfühler der Fign. 6 und 7 eine Fläche des Gehäuses als Bezugsfläche verwendet, und bei dieser Ausführungsform sind sphärisch geformte Kontakte 21 an dieser orts- festen Bezugsfläche statt an der Schwenkplatte angebracht. An der Schwenkplatte 4 jeweils gegenüber den sphärisch geformten Kontakten 21 befinden sich verschleißfeste Teile 13, die im wesentlichen ebene Kontaktflächen für die Kontakte 21 bilden. Die Teile 13 und die sphärisch geformten Kontakte 21 bestehen vorzugsweise aus einem hoch verschleißfesten Material wie z.B. gesintertem Wolframkarbid. Bei Verwendung von hoch verschleißfesten ebenen Kontaktflächen in Verbindung mit sphärischen Kontaktpunkten braucht, wie sich in der Praxis gezeigt hat, der Innenraum des Tastergehäuses nicht mit einem Schmiermittel gefüllt werden, was wiederum die Ursache von Störungen der zugehörigen elektrischen Schaltkreise sein könnte.

Die Blattfeder 3 ist auf einer Seite über einen ersten Federhalter 11 mit der Schwenkplatte 4 verbunden, und auf einer anderen Seite über einen zweiten Federhalter

mit der einteiligen Bezugsfläche, die sich im wesentlichen senkrecht zur Achse des Tasters um eine Tasteröffnung in der Vorderwand des Tastergehäuses 2 erstreckt.

Ein Federkontaktfühler 14 besitzt ein gezahntes Ende, das an der mit dem Tastergehäuse 2 einteiligen Bezugsfläche anliegt und sich zurück in die Befestigungsplatte 1 erstreckt, um eine elektrische Verbindung zwischen dem vorderen und rückwärtigen Teil des Tastergehäuses sicherzustellen.

Prototypen von erfindungsgemäß ausgebildeten Tastfühlern zeigten bei Versuchen eine hohe Genauigkeit und Lebensdauer bei der Rückstellung des Tasters in seine Ruhestellung, wenn die Kontaktkraft vom Taster entfernt wurde.Ein Prototyp eines Tastfühlers wurde einem Versuch mit zwei Millionen Zyklen entlang der ungünstigsten Achse unterworfen, und er zeigte eine wiederholbare Rückstellgenauigkeit, die besser war als 12 Mikrozoll, zwei Sigma. Dieses verbesserte Verhalten rührt zum einen von der natürlichen Fähigkeit einer ebenen Platte her, auf drei gleich beanstandeten Kontaktpunkten sicher und genau zu ruhen, und zum anderen von der Fähigkeit eines im wesentlichen elastischen Federteiles, die ebene Platte jeweils in der gleichen wiederholbaren seitlichen Lage auf den Kontaktpunkten zu positionieren.

-η-

Leerseite

Claims

332H54

PATENTANSPRÜCHE:

ί 1.) Tastfühler zum Feststellen einer Berührung eines anderen Gegenstandes, gekennzeichnet durch einen Taster
(140;16) mit einem Kontaktabschnitt (141) und einem
Befestigungsabschnitt (140A,142), ein Folgeglied
(530; 4), das mit dem Befestigungsabschnitt des Tastfühlers verbunden ist und sich gemeinsam mit diesem bewegt, eine Bezugsfläche (510; 2), die bezüglich der Be-

-,Q wegung des Folgegliedes (530) stationär ist, mindestens drei Kontakte (541, 546, 548; 21), die den äußersten
Teil einer Kontaktfläche umfassen, die von dem Folgeglied (530) und der Bezugsflache (510) vorsteht, und
ein im wesentlichen ebenes Federteil (520; 3), das zwi-

jg sehen dem Folgegiied und der Bezugsfläche angeordnet

ist, wobei das Federteil (520; 3) an einer ersten Stelle mit dem Folgeglied (530; 4) und an einer zweiten Stelle mit der Bezugsfläche (510; 2) so verbunden ist, daß jeweils der äußerste Teil der vorstehenden Kontaktflächen in Anlage mit einem entsprechenden, im wesentliehen
ebenen gegenüberliegenden Abschnitt (13) der Bezugsfläche bzw. des Folgegliedes gedrückt wird, wenn der
Kontaktabschnitt des Tasters nicht in Berührung mit
dem zu erfassenden Gegenstand bewegt wird.
2. Tastfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

jede Kontaktfläche sphärisch ausgebildet ist.
3. Tastfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder entsprechende, im wesentlichen ebene, gegenüberliegende Abschnitt (13) aus einem verschleißfesten gesinterten Karbidmaterial besteht.
4. Tastfühler nach Anspruch 2; dadurch gekennzeichnet, daß jede sphärisch geformte Kontaktfläche (13) von der Bezugsfläche (2) vorsteht.
5. Tastfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede sphärische Kontaktfläche vom Folgeglied (530) vorsteht .
6. Tastfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster einen Tastfinger (140;16) aufweist, der den Kontaktabschnxtt trägt und am Befestigungsabschnitt lösbar befestigt ist, so daß der Tastfinger auswechselbar ist.
7. Tastfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (140;16) eine Längsachse besitzt, die sich zwischen dem Kontaktabschnxtt und dem Befestigungsabschnitt erstreckt und auf der Bezugsfläche (510; 2) im wesentlichen senkrecht steht, und daß die Kontakte mit gleichen Winkelabständen um diese Längsachse herum verteilt angeordnet sind.
8. Tastfühler, gekennzeichnet durch ein Tastergehäuse (110; 2), einen Tastfühler (140;16), der bezüglich des Tastergehäuses beweglich ist und sich von einem innerhalb des Tastergehäuses angeordneten Befestigungsende durch eine öffnung in der Vorderwand (111;7) des Tastergehäuses bis zu einem außerhalb des Tastergehäuses angeordneten Berührungsende erstreckt, eine Schwenkplatte (530; 4), die am Befestigungsende des Tastfingers angebracht und mit diesen bewegbar ist, eine im wesentlichen ebene Bezugsfläche (51O;2), die dem Tastergehäuse starr zugeordnet und der Schwenkplatte zugewandt ist, mindestens drei im wesentlichen sphärisch geformte Kontakte (541, 546,548;21)_; die mit im wesentlichen gleichen Winkelabständen um die Längsachse des Tastfingers herum verteilt sind, wobei jeder Kontakt von der Schwenkplatte der Bezugsfläche vorsteht/ und eine im wesentlichen ebene Blattfeder (520;3).die zwischen der Schwenkplatte

-3-

und der Bezugsfläche angeordnet ist, wobei die Blattfeder an einem ersten Randabschnitt mit der Schwenkplatte und einem zweiten Randabschnitt mit der Bezugsfläche so verbunden ist, daß jeder sphärische Takt in Anlage mit einem im wesentlichen ebenen Abschnitt der Bezugsfläche bzw. der Schwenkplatte gedrückt wird.
9. Tastfühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

die Bezugsfläche an einem integralen Abschnitt des Tast-XO gehäuses (2) gebildet ist, der sich um die Öffnung herum im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Tastfingers (16) erstreckt.
10. Tastfühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder sphärisch geformte Kontakt (21) von der Bezugsfläche (2) aus gegenüber einem entsprechenden ebenen Abschnitt (13) der Schwenkplatte (4) vorsteht, der aus einem verschleißfesten gesinterten Karbidmaterial besteht.
11. Tastfühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen zylindrische Gehäusewand die Vorderwänd (111) mit einer Gehause-Rückwand (180;1) verbindet und hierdurch einen inneren Gehäuseraum (190) bildet, in dem sich die Bezugsfläche (510), die Blattfeder (520; 3) und die Schwenkplatte (530;4) befinden, daß die Rückwand (180;1) einen dem Gehäuseraum zugewandten Anschlag (18) aufweist, und daß eine den Tastfinger vorspannende Feder (160;6) mit einem ersten Ende an der Schwenkplatte und mit einem zweiten Ende an dem Anschlag abgestützt ist.
12. Tastfühler nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Verstelleinrichtung (19), die sich durch die Gehäuse-Rückwand erstreckt und am Anschlag (18) anliegt und zum Verstellen der von der Feder (6) auf die Schwenkplatte (4) ausgeübten Vorspannkraft dient.

-4-
13. Tastfühler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung eine Verstellschraube (19) aufweist, die durch die Gehäuse-Rückwand (1) geschraubt ist und die bei einer Drehung den Anschlag (18) auf die Schwenkplatte (4) zu bzw. von dieser weg bewegt.
14. Tastfühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastfinger (16) einen bleibenden Abschnitt und einen entfernbaren vorderen Abschnitt aufweist,

IQ von denen sich der bleibende Abschnitt vom Befestigungsende aus durch die öffnung hindurch erstreckt und von denen der entfernbare vordere Abschnitt das Kontaktende des Tastfingers umfaßt, das mit dem bleibenden Abschnitt an einer Stelle außerhalb des Tastergehäuses

(2) lösbar verbunden ist.
15. Tastfühler, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen zylindrisches Tastergehäuse (110;2) mit einem Innenraum (190), der von einer Vorder-, ümfangs- und Rückwand (111,180) gebildet wird und in dessen Vorderwand (111) eine öffnung vorgesehen ist, die sich von einer Außenfläche der Vorderwand zum Innenraum erstreckt, eine im Innenraum vorgesehene, im wesentlichen ebene Bezugsfläche (510), die die öffnung umgibt, eine im wesentlichen ebene Blattfeder (520;3), die an einem ersten Randabschnitt mit der Bezugsfläche verbunden ist und ein Durchgangsloch aufweist, das zu der Öffnung der Gehäuse-Vorderwand im wesentlichen ausgerichtet ist, eine im wesentlichen dreieckige Schwenkplatte (530;4), die an einer Seite mit einem zweiten Randabschnitt der Blattfeder verbunden ist, und zwar an einer Fläche der Blattfeder, die von der Bezugsfläche abgewandt ist, wobei die Ecken der dreieckigen Schwenkplatte im wesentlichen gleiche Abstände von einer gemeinsamen Längsachse des Durchgangsloches der Blattfeder und der Öffnung der Gehäuse-Vorderwand haben, wobei zwei Ecken-

— 5—

φ.»

332U54

hereiche der Schwenkplatte der Bezugsfläche über die Enden der Verbindung zwischen der BLattfeder und der Bezugsfläche hinaus zugewandt sind und ein dritter Eckbereich der Schwenkplatte der Bezugsfläche durch eine öffnung in der Blattfeder hindurch zugewandt ist, drei im wesentlichen sphärisch geformte Kontakte (541, 546,548;21), die jeweils von der Bezugsfläche oder Schwenkplatte an einem Eckenbereich der Schwenkplatte vorstehen, einen stabförmigen Tastfinger (140;16), des-

IQ sen Längsachse im wesentlichen identisch ist mit der der öffnung der Gehäuse-Vorderwand und des Durchgangsloches der Feder und der an einem Ende mit der Schwenkplatte fest verbunden ist und sich durch das Durchgangsloch der Feder und die öffnung in der Gehäuse-Vorderwand hindurch zu einem Kontaktende außerhalb des Gehäuses erstreckt, wobei die Blattfeder {520);3) die Schwenkplatte und die Bezugsfläche über die sphärisch geformten Kontakte in eine Dreipunktanlage-Ruhesteilung vorspannt, wenn das Kontaktende des Tastfingers den zu erfassenden Gegenstand nicht berührt.
16. Tastfühler nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Schraubenfeder (160;6), die mit einem ersten Ende an der Schwenkplatte (530;4) und mit einem zweiten Ende an einer der Schwenkplatte zugewandten Anschlagfläche der Gehäuse-Rückwand (180;1) anliegt.
17. Tastfühler nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Nachstellschraube (19), die sich durch die Gehäuse-Rückwand hindurch erstreckt und an der Anschlagfläche (18) anliegt und zum Ändern der von der Schraubenfeder (6) auf die Schwenkplatte (4) ausgeübten Vorspannkraft dient.

-6-

332H54
18. Mechanische Rückstelleinrichtung für ein Berührungsdetektorsystem, die dazu dient, zwei relativ zueinander bewegbare Teile in eine Ruhestellung zurückzustellen, wenn die auf eines der beiden Teile wirkende Berührungskraft nicht vorhanden ist, gekennzeichnet durch Kontakte (541,546,548;21), die zwischen den beiden relativ zueinander bewegbaren Teilen (510,530; 2,4) angeordnet sind und in der Ruhestellung für einen stabilen Kontakt zwischen den beiden relativ zueinander bewegbaren Teilen sorgen, und ein zwischen den beiden Teilen angeordnetes, im wesentlichen ebenes, elastisches Positionierungselement (520; 3)_; das auf einer Seite mit einem der beiden Teile und auf einer anderen Seite mit dem zweiten Teil so verbunden ist, daß die beiden Teile mit hoher Präzision in Richtung auf ihre Ruhestellung vorgespannt werden, die von den Kontakten bei Fehlen der Kontaktkraft definiert wird.

-7-35