DE976181C

DE976181C - Micro touch system

Info

Publication number: DE976181C
Application number: DEP12685A
Authority: DE
Inventors: Johannes Dr-Ing Perthen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-09-14
Filing date: 1954-09-14
Publication date: 1963-04-18

Description

Das Patent 976 102 betrifEt ein Tastsystem für die Oberflächenprüfung, das aus einem eine Tastspitze tragenden, pendelnd aufgehängten zylindrischen oder kugeligen Tastkörper besteht, der mit einer Gleitfläche auf dem Prüfling aufliegt. The patent 976 102 concerns a probe system for surface testing, that consists of a pendulum suspended cylindrical or spherical probe body, which rests with a sliding surface on the test object.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung dieses Mikrotastsystems und dient dazu, es für die Prüfung der Oberfläche gekrümmter Körper ge eignet zu machen. The invention relates to a further embodiment of this micro-touch system and serves to make it suitable for testing the surface of curved bodies do.

Wenn mit einem normalen Mikrotastsystem gekrümmte Oberflächen abgetastet werden, dann beobachtet man die Erscheinung, daß die Nullbezugsebene sich verlagert. Dies beruht darauf, daß die vordere Gleitfläche des Mikrotastsystems nicht immer an derselben Stelle auf der gekrümmten Oberfläche aufliegt. Der Berührungspunkt wandert vielmehr hin und her, und dadurch ändert sich der Grundbezugsabstand der Tastspitze zur idealen Hüllfläche. Wenn diese Lageänderungen auch nur wenige l/looo mm ausmachen, so genügen sie aber, um bei den hohen Vergrößerungen die Anzeigegeräte zu übersteuern, so daß die eigentliche Meßgröße nicht mehr abgelesen werden kann. When scanning curved surfaces with a normal micro-scanning system then one observes the phenomenon that the zero reference plane shifts. This is due to the fact that the front sliding surface of the micro-feeler system is not always rests in the same place on the curved surface. The point of contact rather moves back and forth, and this changes the basic reference distance of the Stylus tip for the ideal enveloping surface. If these changes of position are only a few l / looo mm, but they are sufficient for the display devices at the high magnifications to override, so that the actual measured variable can no longer be read.

Dieser Nachteil wird durch den Gegenstand der Erfindung beseitigt, indem das Mikrotastsystem mit einer vorderen Gleitfläche in unmittelbarer Nähe der Tastspitze und einem in der Höhe verstellbaren zweiten rückwärtigen Auflagepunkt versehen wird, der so eingestellt wird, daß die Achse der Tastspitze durch den Mittelpunkt der Krümmung verläuft. This disadvantage is eliminated by the subject matter of the invention, by placing the micro feeler system with a front sliding surface in the immediate vicinity of the Stylus tip and a height-adjustable second rear support point is provided, which is set so that the axis of the probe tip through the center the curvature runs.

Wenn nun das Mikrotastsystem von dem sich in einer horizontalen Ebene bewegenden Vorschubapparat transportiert wird, läuft es auf einem Kreisbogen. Die vordere Gleitfläche verändert dadurch nicht die Lage ihres Berührungspunktes zur Oberfläche, so daß die eingestellte Nullinie nicht auswandern kann. If now the Mikrotastsystem from which is in a horizontal plane moving feed device is transported, it runs on an arc of a circle. the front sliding surface does not change the position of their point of contact with Surface so that the zero line set cannot migrate.

Abb. I zeigt die Vorrichtung in ihrem grundsätzlichen Aufbau. Die abzutastende Oberfläche 1 ist ein Zylinder, der in radialer Richtung geprüft werden soll. Das Mikrotastsystem 2 liegt mit seiner vorderen Auflagefläche 3, die eine Ebene oder Kugelkalotte sein kann, auf dem Zylinder I auf und wird durch den höhenverstellbaren Gleitpunkt 5 so gekippt, daß die Tastnadelachse 4 durch den Mittelpunkt des Zylinders I verläuft. Die Höhenverstellung des Gleitpunktes 5 kann in beliebiger Weise erfolgen und ist mit einer Feineinstellung versehen, die beispielsweise aus einer Rändelmutter 6 besteht. Fig. I shows the device in its basic structure. the surface to be scanned 1 is a cylinder which can be tested in the radial direction target. The Mikrotastsystem 2 is with its front support surface 3, the one Can be level or spherical cap, on the cylinder I and is adjustable through the height Sliding point 5 tilted so that the wand axis 4 passes through the center of the cylinder I runs. The height adjustment of the sliding point 5 can be done in any way and is provided with a fine adjustment, for example from a knurled nut 6 consists.

Diese Feineinstellung 6 kann man nun so lange betätigen, bis auf dem an das Mikrotastsystem angeschlossenen Anzeigegerät der der Hüllfläche entsprechende Ausschlag, im allgemeinen der Ausschlag Null, eingestellt ist. Diese Einstellung wird zweckmäßig auf einem sehr gut bearbeiteten Zylinder I vorgenommen.This fine adjustment 6 can now be operated until the The display device connected to the micro-touch system is the one corresponding to the enveloping surface Deflection, generally zero deflection, is set. This setting is expediently carried out on a very well machined cylinder I.

Wenn nun der Gleitschlitten 7 sich an der Ebene 8 in horizontaler Richtung bewegt und mittels des Gestänges 9 das Mikrotastsystem bewegt, dann gleitet es auf der Hüllfläche des Zylinders I, wobei aber immer die Achse der Tastuadel durch den Nullpunkt des Zylinders verläuft. If now the slide 7 is at the level 8 in the horizontal Moved direction and moved by means of the linkage 9, the micro feeler system, then slides it on the envelope surface of the cylinder I, but always the axis of the stylus runs through the zero point of the cylinder.

Abb. 2 zeigt die Stellung des Tastsystems in der Lage am Ende des Tastweges. Fig. 2 shows the position of the touch probe in the position at the end of the Tactile path.

Die hier dargestellten Beispiele zeigen die Ableitung der Vorschubbewegung von einem sich horizontal bewegenden Vorschubapparat 7/8. Man kann natürlich das Mikrotastsystem um den gesamten Zylinderumfang laufen lassen, wenn man einen anders ausgebildeten, z. B. umlaufenden Vorschubapparat 7/8 verwendet. The examples shown here show the derivation of the feed movement from a horizontally moving feed device 7/8. Of course you can Let the micro-feeler system run around the entire circumference of the cylinder, if you are different trained, e.g. B. used rotating feed device 7/8.

Abb. 3 läßt erkennen, daß auf diese Weise nicht nur konvexe, sondern auch konkave Prüflingsoberflächen abgetastet werden können. Fig. 3 shows that in this way not only convex, but concave test object surfaces can also be scanned.

Besonders vorteilhaft ist, daß ein so ausgebildetes Mikrotastsystem sowohl in der Ebene bzw. in der Zylinderlängsrichtung als auch nach nur kurzzeitiger Umstellung in radialer Richtung messen kann. Auch für die Prüfung von Oberflächen, die große Wellen oder Krümmungen mit sehr großen Krümmungsradien besitzen, ist diese Einrichtung geeignet. Statt eines Auflagepunktes 5 können weiterhin auch zwei Auflagepunkte angebracht werden, die so angeordnet sind, daß das Mikrotastsystem 2 ohne Führung durch den Hebel 9 steht und nicht umkippt. It is particularly advantageous that a micro-feeler system designed in this way both in the plane or in the longitudinal direction of the cylinder and after only a short period of time Can measure conversion in the radial direction. Also for testing surfaces, that have large waves or curvatures with very large radii of curvature, is this Institution suitable. Instead of one support point 5, two support points can still be used be attached, which are arranged so that the micro-touch system 2 without a guide is through the lever 9 and does not tip over.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Micro touch system according to patent 576 102, thereby characterized in that the actual micro-probe system containing the probe tip supported with a front sliding surface in the immediate vicinity of the probe tip is and by a second, preferably rear sliding surface with the extension the probe tip axis to the center of curvature of the macrogeumetric surface shape is aligned.

2. Micro touch system according to claim I, characterized by a mechanical, Adjustment for alignment, preferably divided into coarse and fine adjustments serving on the center of curvature of the macrogeometric surface shape Sliding surfaces.

3. Micro touch system according to claim I and 2, characterized in that that while the probe system moves on any surface curvature, it moves the feed device of the micro feeler system either in a straight line in one plane or moved around a pivot point.

Documents considered: British Patent Specification No. 630848, 567 6I5.