DE3338695C2 - Zweirichtungs-Tastvorrichtung - Google Patents

Description

2. Zweirichtungs-Berührungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar elektrischer Kontaktpunkte (54A 54B) in Bewegungsrichtung des Kontaktelements (20) bev/egbar ist und in Richtung auf das Kontaktelement (20) vorbelastet ist

3. Zweirichtungs-Berührungssensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssteuereinrichtung (31) ein Eingriffsstück (32), das senkrecht zum Fühlerschaft (13) angeordnet ist, ein Vorbelastungselement (33), das auf dem Hauptkörper (1) derart vorgesehen ist, daß es längs der Nullachse (M) bewegbar ist, und eine Feder (34) aufweist, die das Vorbelastungselement (33) in Riehtung auf das Eingriffsstück (32) vorbelastet.

4. Zweirichtungs-Berührungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Fühlerschaft (13), abgesehen von den beiden Endabschnitten des Fühlerschafts (13), die das Meßelement (18) und das Kontaktelement (20) jeweils aufweisen, wenigstens der dem Meßelement (18) zugeordnete Endabschnitt lösbar in einem Teil des Fühlerschafts (13) anbringbar ist, der drehbeweglich auf dem Hauptkörper(i) gelagert ist.

5. Zweirichtungs-Berührungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Fühlerschaft (13) der das Meßelement (18) enthaltende Teil lagemäßig verstellbar fest mit einem Teil des Fühlerschafts (13) verbunden ist, der drehbeweglich auf dem Hauptkörper (1) gelagert ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweirichtungs-Tastvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche ist aus der DE-AS 22 42 355 bekannt

Diese Druckschrift beschreibt einen Mehrkoordinatentaster, der jeweils in zwei Richtungen arbeiten kann, d. h, es ist gleichgültig, aus welcher Richtung ein zu messendes Objekt von dem Taster angefahren -vird. Um ein Meßergebnis zu gewinnen, werden Meßdaten bezüglich der Auslenkung des Tasters zu Meßdaten über die Bewegung des den Taster tragenden Tastkopfes addiert. Hierfür ist eine relativ aufwendige Auswerteapparatur erforderlich.

Aus der DE-OS 27 43 665 ist ein Stellungsfühler zum Feststellen der Lage eines Gegenstandes bekannt, bestehend aus einem Fühldorn, der an den Gegenstand anlegbar und durch diesen verlagerbar ist und der sowohl in axialer als auch in radialer Richtung beweglich in einem Gehäuse gelagert ist. Der Fühldorn ist mit einem Kontaktelement verbunden, das zwei einander gegenüberstehende elektrische Kontakte in seiner Ruhestellung schließt Wenn der Fühldorn aus seiner Ruhestellung verlagert wird, dann wird die elektrische Verbindung an den Kontakten aufgehoben, was mittels einer Auswerteschaltung entsprechend detektierbar ist Nachteilig an dieser Anordnung ist daß, wenn beispielsweise ein lichtes Innenmaß eines Gegenstandes ermittelt werden soll, der mögliche Bewegungsweg des den Fühldorn tragenden Gehäuses um die Abmessungen des Fühlers geringer als das zu messende Maß ist, so daß anschließend noch eine Rechenoperation auszuführen ist, um das interessierende Maß zu ermittein.

Aus der DD-PS 99 221 ist eine Tastvorrichtung für eine Koordinatenmeßmaschine bekannt, bei der durch Auslenkung eines Fühlerdorns veränderliche elektrische Signale erzeugt werden, die für die Auslenkung repräsentativ sind und die zu den Bewegungsdaten bezüglich des Meßkopfes, der den Fühldorn trägt hinzugezählt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tastvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die unabhängig von der Bewegungsrichtung arbeitet ohne daß durch die Abmessungen des Tasters bedingte Meßfehler hervorgerufen werden, die korrigiert werden müßten.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung gibt einen ganz bestimmten Abmessungszusammenhang zwischen dem Durchmesser des fweßelements am Taster und dem Spiel des Kontaktelements, das am hinteren Ende des Tasterschaftes befestigt ist, in bezug auf die am Tasterschaft realisierten Hebellängen an, durch welches sichergestellt ist, daß die Nullachse des Hauptkörpers, der den Tasterschaft trägt, in jenem Augenblick, in welchem das Kontaktelement am Tasterschaft einen elektrischen Kontakt schließt, durch jenen Punkt läuft, der von dem Meßelement berührt wird, Auf diese Weise wird der Bewegungsweg, den der Hauptkörper bei der Messung eines Gegenstandes ausführt, bis zur Auslösung des elektrischen Signals genauso groß wie die gemessene Wegstrecke. Mit anderen Worten, wenn beispielsweise eine lichte Innenweite eines Gegenstandes zu messen ist, dann wird der Bewegungsweg des Hauptkörpers zwischen den beiden Endstellungen, in denen elektrische Signale ausgelöst werden, exakt so groß, wie das zu messende lichte In-

nenmaß. Irgendwelche Umrechnungen, die die endlichen Abmessungen des Meßelementes berücksichtigen, brauchen daher nicht ausgeführt zu werden. Das Meßergebnis ist direkt an einer Verschiebeskala für den Hauptkörper ablesbar.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert

F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die die äußere Form einer Ausbildungsform nach der Erfindung zeigt, F i g. 2 ist eine Schnittansicht davon,

F i g. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau der Halterung eines Paares von Kontaktplatten zeigt, und

F i g. 4 ist ein Schaltplan, der eine Abtasteinrichtung zeigt.

• In den F i g. 1 und 2 ist ein Hauptkörper 1 im allgemeinen aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt, in Form einer etwa quadratischen Stütze ausgelegt und an den oberen und unteren Flächen des Vorderteils mit Flächen versehen, die in Richtung nach vorne schräg verlaufen. Ferner ist der Hauptkörper 1 an seiner hinteren Endfläche mit einem vorstehenden Schaft 2 versehen, der an einer Gleiteinrichtung eines Meßinstruments anbringbar ist, und an einer Seitenfläche steht ein Befestigungsrohr 10 zur Aufnahme einer Leitung 9 vor, die an ihrem vorderen Ende mit einem Stecker 8 versehen ist. Ferner ist in dem Hauptkörper 1 ein Freiraum 3 ausgebildet, der am vorderen Endabschnitt zwischen den gegenüberliegenden Seitenwandungen 4 mit einem Ausschnitt 6 versehen ist, der mit dem Freiraum 3 über eine Gleitführungsöffnung 5 in Verbindung steht und an dessen oberer Fläche eine öffnung 7 ausgebildet ist, die mit dem Raum 3 in Verbindungsteht.

An den vorstehend genannten gegenüberliegenden Seitenwandungen 4 ist ein Drehzapfen 12 drehbar gelagert, dessen gegenüberliegende Endteile durch die gegenüberliegenden Seitenwandungen 4 verlängert sind, von den gegenüberliegenden Seitenflächen des Hauptkörpers 1 vorstehen und mit Hilfe von Muttern 11 gegen Verschiebung gesichert sind. Ein Fühlerschaft 13 ist an diesem Drehzapfen 12 an einem Teil angebracht, der sich in dem Ausschnitt 6 befindet. Der Fühlerschaft 13 weist auf: ein erstes Halteelement 14, das auf dem Drehzapfen 12 au^f eine selche Weise angebracht ist, daß es drehbar und mittels einer Schraube (nicht gezeigt) festlegbar ist; und ein zweites Halteelement 15, das so ausgelegt ist, daß es das erste Halteelement 14 von gegenüberliegenden Seiten einspannt und auf dem Drehzapfen 12 derart angebracht ist, daß es drehbar und mittels einer nicht gezeigten Schraube festlegbar ist. Diese ersten und zweiten Halteelemente 14 und 15 sind jeweils mit sie durchsetzenden Gewindebohrungen 16 und 17 versehen, die senkrecht zum Drehzapfen 12 verlaufen und die öffnungen haben, die in Gegenrichtungen zueinander weisen. In die Gewindebohrung 16 ist lösbar ein Meßelementschaft 19 eingeschraubt, der an seinem vorderen Ende mit einem sphärischen Meßelement 18 versehen ist. In die Gewindebohrung 17 ist lösbar ein Kontaktelcmentschaft 21 eingeschraubt, der an seinem vorderen Ende mit einem Kontaktelement 20 versehen ist. Diese ersten und zweiten Halteelemente 14 und 15, der Meßelcmentschaft 19 und der Kontaktelementsch.ift 21 bilden den Fühlerschaft 13. Der Meßelementschiift 19 und der Koniaktelementschaft 21 sind hierbei fluchtgerecht miteinander auf einer geraden Linie ausgerichtet und ihre Mittelachsen werden von einer Positionssteucreinrichtung 31 derart abgestützt, daß diese mit der Nullachse M fluchten. Ferner ist der Meßelementschaft 1.9 fest mit dem zweiten Halteeiement 14 mit Hilfe einer Feststellschraube 25 verbunden. Diese Feststellschraube 25 wird gelöst und ein Gewindezapfen des Meßelementschafts 19 wird so weit in die Gewindebohrung 16 eingeschraubt, daß die Position des Meßelements 18 relativ zum Drehzapfen 12 auf eine bestimmte Größe eingestellt ist.
Die Positionssteuereinrichtung 31 weist auf: ein Eingriffsstück 32, das senkrecht zur Mittelachse des Fühlerschafts 13 zwischen dem zweiten Halteelement 15 des Fühlerschafts 13 und dem Kontaktelementschaft 21 vorgesehen ist; ein Vorbelastungselement 33, das gleitbeweglich in der Gleitführungsöffnung 5 vorgesehen ist; und eine Feder 34, die das Vorbelastungselement 33 in Richtung auf das Eingriffsstück 32 vorbelastet

Auf der Öffnung 7 ist eine Abdeckplatte 41 angebracht. Eine Tragplatte 43, die aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, ist über eine Schraube 44 fest mit einem stufenförmig abgesehen Teü verbunden, das zwischen dem Raum 3 und der öfinung 7 angeordnet ist Die Abdeckplatte 41 ist mit einer darin ausgebildeten Fensteröffnung 45 versehen, mit der eine lichtdurchlässige Kappe 46 verbunden ist Die Tragplatte 43 hat ein c'srauf angebrachtes Anzeigeelement 47, wie eine Leuchtdiode, die an einer Stelle angeordnet ist, die der Fensteröffnung gegenüberliegt. Ferner ist ein Führungsschaft 49, der aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, mittels einer Schraube 48 etwa auf dem Mittelteil der Tragplatte 43 in dem Raum 3 angebracht und schneidet die vorstehend genannte Nullachse Λ/senkrecht

Der Führungsschaft 49 ist an seinem Bodenende mit einem Bund 50 ausgebildet, der einen geringfügig größeren Durchmesser hat, und an seinem Mittelabschnitt ist eine ringförmige V-NuI 51 ausgebildet. Ferner ist ein Distanzelement 52, das um die Ringnut 51 vorgesehen ist, mit Hilfe einer Stellschraube 53 fest mit dem i"ührungsschaft 49 verbunden, wobei das vordere Ende der Stellschraube 53 in Eingriff mit der Ringnut 51 ist. Ferner sind Kontaktplatten 54/4 und 54S, die aus einem elektrisch leitenden Material bestehen, und ein Paar von elektrischen Kontaktpunkten bilden, gleitbeweglich auf dem Führungsschaft 9 angeordnet, wobpi sie das Di-Stanzelement 52 von oben und unten zwischen sich einschließen. Das Distanzelement 52 ist an seinem vorderen Seitenteil mit einem Ausschnitt 55 in Bewegungsrichtung des Kontaktelements 20 des Fühlerschafts 13, d. h. in axialer Richtung des Führungsschafts 49 entsprechend F i g. 3 ausgebildet. Ferner ist das Paar von Kontaktplatten 54/4 und 54ßin, Richtung auf das Distanzelement 52 mit Hilfe einer Feder 56/4 vorbelastet, die zwischen <ier Tragplatte 43 und der oberen Kontaktplatte 54/4 eingeschlossen ist, und einer Feder 565, die zwisehen dem Bund 55 und der unteren Kontaktplatte 54Zi eingeschlossen ist. Die Dicke des Distanzelements 52 ist hierbei derart bestimmt, daß ein Abstand d₂ von den zugeordneten Kont'ktplatten 544, 545 zu der Umfangsfläche des Kontaktelements 20 sich durch folgende Gleichung ausdrucken läßt.

d₂ = I₂/1, ■ </,

wobei /ι ein Abstand ι om Drehpunkt des Fühlerschafts 13, d. h. vom Drehzapfen 12 zu der Mitte des Meßelements 18,I₂ ein Abstand von dem Drehzapfen 12 zu der Mitte des Kontaktelements 20 und d\ der Radius des Meßelements 18 ist.

Wenn bei dieser Anordnung der Fühlerschaft 13 um den Drehzapfen 12 gedreht wird und ein Anlagekontakt 18/4 oder 185 auf der Umfangsfläche des Meßelements 18, das in Anlagckontakt mit einem Werkstück W ist. mit der Nullachse M fluchtet, kommt das Kontaktelement 20 unmittelbar in Berührung mit der Kontaktplatte 54/4 oder 545, so daß eine Schaltung einer Abtasteinrichtung 61 geschlossen wird.

Nach F i g. 4 ist in der Abtasteinrichtung 61 einer der Anschlüsse 8/4 des Steckers 8 über das Anzeigeelement 47 jeweils mit einem Paar von Kontaktplatten 54/4 und 545 verbunden und der andere Anschluß 85 ist mit dem Fühlerschaft 13 verbunden, der sich einer der beiden Kontaktplatten 54Λ und 545 annähern kann oder sich von diesen wegbewegen kann. Wenn das Kontaktelement 20 des Fühlerschafts 13 entweder in Kontakt mit der Kontaktplatte 54/4 oder der Kontaktplatte 545 kommt, wird das Anzeigeelement 47 >.«ein«-geschaltet und ein abgegebenes Kontaktsignal wird einer Baugruppe, wie einem Steuerteil eines Meßinstruments, zugeleitet, die mit dem Stecker 8 verbunden ist.

Nachstehend wird die Arbeitsweise dieser Ausführungsform beschrieben.

Im Falle des Messens einer Länge zwischen den Flächen A — B des zu vermessenden Werkstücks W, wie dies beispielsweise in der Zeichnung gezeigt ist, oder des Messens einer absoluten Länge von einem vorbestimmten Ausgangspunkt zu den Flächen A — B unter Verwendung dieses Berührungssensors, wird der Schaft 2 des Hauptkörpers 1 fest mit der Gleiteinrichtung eines Meßinstruments (nicht gezeigt) verbunden und dieser Berührungssensor wird durch das Arbeiten der Gleiteinrichtung in den Fig. 1 und 2 nach unten bewegt. Das Meßelement 18 des Fühlers 13 iiegt gegen die zu messende Fläche A bei dieser Bewegung an und wenn anschließend das Meßelement 18 weiter nach unten bewegt wird, dann wird der Fühierschaft i3 um den Drehzapfen 12 in Uhrzeigerrichtung in F i g. 2 gedreht, wobei die Feder 34 zusammengedrückt wird.

Wenn hierbei eine Tangentenlinie des Meßelements 18 mit der Nullachse M fluchtet, d. h. wenn ein Anlagepunkt 18/4 des Meßelements 18. der gegen die zu vermessende Fläche A anliegt, mit der Nullachse M fluchtet, dann kommt das Kontaktelement 20 des Fühlerschafts 13 in Berührung mit der Kontaktplatte 54Ä Dann wird die Schaltung der Abtasteinrichtung 61 geschlossen, wobei das Anzeigeelement 47 »ein«-geschaltet wird und gleichzeitig wird dem Meßinstrument ein Kontaktsignal geliefert. Hierdurch wird bei dem Meßinstrument eine Länge von dem Ausgangspunkt zu der zu vermessenden Räche A auf der Basis des Bewegungswertes der Gleiteinrichtung angezeigt. Da folglich das Meßelement 18 gegen die zu vermessende Fläche A anliegt und ferner eine Bewegungsgröße gemessen werden kann, bevor der Anlagepunkt 18Λ zur Fluchtung mit der Nullachse M kommt, braucht kein Fehler entsprechend des Radius des Meßelements 18 korrigiert zu werden. Ferner wird die Schaltung in der Abtasteinrichtung 61 hierbei geöffnet, so daß man einen sparsamen Energieverbrauch der Abtasteinrichtung 61 erreichen kann.

Bei Bestätigung des »Ein«-Schaltens des Anzeigeelements 47 infolge des Schließens der Schaltung in der Abtasteinrichtung 61 hält eine die Messung durchführende Bedienungsperson das Arbeiten der Gießeinrichtung an. Da es jedoch in Wirklichkeit schwierig ist, das Arbeiten der Gleiteinrichtung zum gleichen Zeitpunkt wie das Schließen der Schaltung in der Abtasteinrichtung 61 anzuhalten, wird der Fühlerschaft 13 weiter in Uhrzeigerrichtung in Fig. 2 gedreht. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die Kontaktplatte 545, die in Berührung mit dem Kontaktelement 20 des Fühlcrschafts 13 gebracht ist, in Fig.2 gegen die Federkraft der Feder 565 nach unten, so daß Beschädigungen an dem Werkstück W und diesem Berührungssensor verhindert werden. Ferner bleibt das Kontaktelement 20 noch in Berührung mit der Kontaktplatte 545, so daß ein Fehlersignal infolge eines Zitterns oder dergleichen von seinem Auftreten gehindert werden kann.

Wenn nach der zuvor beschriebenen Meßarbeit die mit der Messung betraute Bedienungsperson dann diesen Berührungssensor in den Fig. I und 2 nach oben durch Betätigen der Gleiteinrichtung des Meßinstruments zurückstellt, wird der Fühlerschaft 13 durch die Federkraft der Feder 34 in Gegenuhrzeigerrichtung in Fig.2 gedreht und nachdem das Meßelement 18 von der zu vermessenden Fläche A freigekommen ist, wird die Mittelachse des Meßelements 18 in einem Zustand gehalten, in dem sie mit der Nullachse M fluchtet. Wenn ferner der Fühlerschaft 13 gedreht wird, wird die Kontaktplatte 545 durch die Federkraft der Feder 565 in Richtung auf das Distanzelement 52 bewegt und die Kontaktplatte 545 wird in einer vorbestimmten Position in einem Abstand di von der Umfangsfläche des Kontalotelements 20 durch das Distanzelement 52 gehalten.
Die vorstehende Beschreibung trifft auf den Fall zu.

wenn das Meßelement 18 gegen die zu messende Fläche 5 anliegt. Insbesondere wird der Berührungssensor in den F i g. 1 und 2 nach oben bewegt, nachdem das Meßelement 18 des Fühlerschafts 13 gegen die zu vermessende Fläche 5 anliegt und dieser Berührungssensor weiter nach oben bewegt wird, dann wird der Fühlerschaft 13 um den Drehzapfen 5 in Gegenuhrzeigerrichtung in Fig.2 gedreht. Wenn hierbei der Aniagepunkt 185 des Meßelements 18, der gegen die zu messende Fläche B anliegt, mit der Nullachse M fluchtet, kommt

•ic das Kontskielement des Fühlerschafts 13 in Berührung mit der Kontaktplatte 54/4, wobei die Schaltung in der Abtasteinrichtung geschlossen wird.

Folglich unabhängig von der Drehrichtung des Fühlerschafts 13, d. h. seinen Arbeitsrichtungen, kann man ein Kontaktsignal erhalten, wenn einer der beiden Anlagepunkte 18/4 und 185 des Meßelements 18 die Nullachse M erreicht. Es besteht daher keine Notwendigkeit, den Fehler entsprechend des Radius des Meßelements 18 zu korrigieren.

Wenn andererseits tiefe öffnungen C und C eines Werkstücks W in F i g. 2 vermessen werden, wird der Meßelementschaft 19 des Fühlerschafts aus dem ersten Halteelement 19 genommen und ein langer, gesondert hergestellter Meßelementschaft 19 wird fest mit dem ersten Halteelement 14 verbunden, so daß man die Messung dieser Tiefenöffnungen durchführen kann. Hierbei ist der gesondert hergestellte Meßelementschaft 19 derart ausgebildet, daß der Durchmesser des Meßelements 18 mit zunehmender Länge des Meßelementschafts 19 größer wird, so daß die vorstehend genannte Gleichung (!) erfüllt werden kann.

Wenn die Innendurchmesser der Tiefenöffnungen C und D klein sind, wird der Durchmesser des Meßelements 18 nicht mit zunehmender Länge des Meßelementschaftes 19 größer. Anstelle hiervon wird die Dicke des Distanzelements 52 entsprechend gewählt, so daß die Gleichung (1) erfüllt werden kann.

Da folglich bei der Ausführungsform nach der Erfin-

dung der l^rühlerschaft 13, der an einem Ende mit dem sphärischen Meßelement 18 und am anderen Ende mit dem sphärischen Kontaktclement 20 versehen ist, auf dem Hauptkörper 1 des Sensors drehbar gelagert ist. ist die Positionssteuereinrichtung 31 vorgesehen, um die Mittelachse dieses Fühlerschaftes 13 in Flucht mit der Nullaciic M zu halten, und das Paar von elektrischen Kontaktplatten 54/4 und 54ß ist in den Bewegungsrichtungen des Kontaktelements 20 angeordnet. Wenn hierbei einer der Anlagepunkte 18/4 und 18ß, an denen das Meßelement 18 gegen die zu vermessende Fläche anliegt, fluchtgerecht mit der Nullachse Mist, kommt das Kontaktelement 20 in Berührung mit einer der beiden Kontaktplatten 54/4 und 54ß, um die Schaltung in der Abtasteinrichtung 61 zu schließen, so daß das Werkstück W immer auf der Nullachse M unabhängig von der Drehrichtung der Fühlerachse 13, d. h. von der AnIagerichiung des fvicucicincnis ίο abgetastet werden kann, wodurch ermöglicht wird, daß ein Fehler infolge der Arbeitsrichtungen ausgeschaltet ist. Daher besteht keine Notwendigkeit, daß das Meßinstrument eine Fehlcrkorrekturaufgabe entsprechend des Radius des Meßelements 18 vornimmt, so daß der Sensor mit geringen Kosten hergestellt werden kann.

Die Schaltung in der Abtasteinrichtung 61 ist offen, bis einer der Anlagepunkte 18/4 und 18ß des Meßelements 18 die Nullachse M erreicht, so daß der Energieverbrauch der Abtasteinrichtung 61 reduziert werden kann.

Da.» F.ingriffsstück 32 ist senkrecht zum Fühlerschaft 13 angeordnet, das Vorbelastungselement 33 ist auf dem Hauptkörper 1 derart vorgesehen, daß es längs der Nullachse M gleitbar ist, und dieses Vorbelastungselemcnt 33 ist in Richtung des Eingriffsstücks 32 durch die Feder 34 vorbelastet, wobei der Fühlerschaft 13 in einer solchen Weise gehalten werden kann, daß seine Mittelachse mit der Nullachse M fluchtet, so daß der Fühlerschaft 13 nicht durch die Anordnung des Hauptkörpers 1 behindert ist, der an dem Meßinstrument oder dergleichen anzubringen ist. Darüberhinaus ist die Vorbelasuingskraft der Feder 34 der Meßkraft zugeordnet, so daß man durch die Änderung der Vorbelastungskraft der Feder 34 eine gewünschte Meßkraft wählen kann.

Der Zwischenraum an den beiden Kontaktplatten 54/\ und 54S wird durch die Dicke des Distanzelements 52 bestimmt, so daß der Abstand di von jeder der Kontaktplatten 54/4 und 54ß zu der Umfangsfläche des Kontaktelements 20 die vorstehend genannte Gleichung (1) erfüllen kann, wobei h der Abstand von dem Drehpunkt des Fühlerschafts 13, d. h. des Drehzapfens

12 zu der Mitte des Meßelements 18,1₂ der Abstand vom Drehzapfen 12 zu der Mitte des Kontaktelements 20 und Ö2 der Radius des Meßelements 18 ist, so daß ein Kontaktsignal immer an einer genauen Position erzeugt werden kann. Ferner wird das Anzeigeelement 47 in Abhängigkeit von dem Kontaktsignal »ein«-geschaltet, so daß ein übermäßiges Weiterlaufen vermieden werden kann.

Selbst wenn ein Weiterlaufen auftritt, können die beiden Kontaktplatten 54Λ und 54S entgegen der Federwirkung der Federn 56Λ und 56ß entlastet werden, so daß Beschädigungen am Werkstück und am Berührungssensor vermieden werden können. Ferner bleiben in diesem Fall das Kontaktelement 20 des Fühlerschafts

13 und die Kontaktplatte 54>4 oder 545 aufgrund des Federungsvermögens der Federn 56,4 und 56ß in Kontakt miteinander, so daß ein Fehlersignal infolge des Zitterns und dergleichen nicht auftreten kann.

Der Meßelementschaft 19 des Fühlerschafts 13 ist lösbar angebracht, so daß durch das Ersetzen des Meßclemenlschaftes 19 durch einen anderen ermöglicht wird, daß die Messung durchgeführt werden kann, selbst wenn die zu vermessende Fläche in einer Tiefenöffnung oder in einer öffnung mit einem kleinen Durchmesser sind. In diesem Fall kann der Durchmesser des Meßelements 18 oder die Dicke des Distanzelements 52 in Abhängigkeit von der Länge des Meßelementschafts 19 geändert werden, wobei das Ersetzen des Meßelementschafts 19 keinen Fehler verursacht.

Ferner wird die Feststellschraube 25 gelöst, um die Einschraubtiefe des Meßelements 19 in die Gewindebohrung 16 so einstellen zu können, daß der Abstand /1 von außen die Größe hat, die notwendig ist, um die vorstehend angegebene Gleichung zu erfüllen.

Beim Arbeiten kann die Abtasteinrichtung 61 derart ausgelegt sein, daß die Schaltung vor. dem Fühlerschaf! 13 zu dem Anschluß 8ß durch eine Schaltung von dem Fühlerschaft 13 mit dem Anschluß 8ß durch das Werkstück W ersetzt werden kann. In Fig.4 brauchen die oberen und unteren Kontaktplatten 54/\ und 54ß nicht notwendigerweise in einem Anschluß zusammengefaßt zu werden, sondern sie können einzeln mit voneinander gesonderten Anschlüssen über das Anzeigeelement verbunden werden und diese Anschlüsse können mit einer der Elektroden der Energiequelle über den Steuerteil des Meßinstruments verbunden sein, so daß man ermitteln kann, ob die Kontaktplatte 54,4 oder 54ß in Berührung mit dem Kontaktelement 20 gebracht worden ist, um eine Unterscheidung der Drehrichtung des Fühlerschafts 13 zu ermöglichen. Ferner braucht das Meßelement 18 nicht notwendigerweise spärisch zu sein, sondern kann auch in Bewegungsrichtung (in F i g. 2 in vertikaler Richtung) bezüglich der Mittelachse symmetrisch ausgebildet sein. Ferner ist die Erfindung auch für den Fall anwendbar, bei dem ein hin- und hergehend bewegliches Element an vorbestimmten Positionen jeweils oder dergleichen Teile beispielsweise angehalten wird. Dies stellt zusätzlich zu dem Fall des Meßinstruments gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform ein weiteres Anwendungsbeispiel dar.

Nach der Erfindung kann immer ein Kontaktsignal an einer vorbestimmten Position unabhängig von der Richtung erhalten werden, in der das Meßelement gegen das zu vermessende Werkstück anliegt, so daß man einen Zweirichtungs-Berührungssensor bereitstellen kann, bei dem kein Fehler infolge der Arbeitsrichtung auftritt und dessen Energieverbrauch gering ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Zweirichtungs-Tastvorrichtung mit einem Hauptkörper, einem Tasterschaft der schwenkbar an dem Hauptkörper gelagert ist und am einen Ende mit einem in der Bewegungsrichtung in bezug auf eine Nullachse symmetrischen Meßelement und am anderen Ende mit einem Kontaktelement versehen ist einer Positionssteuereinrichtung, die den Tasterschaft im unbelasteten Zustand in der Nullachse hält einem Paar elektrischer Kontaktpunkte, die an dem Hauptkörper in Bewegungsrichtung des tasterschaftseitigen Kontaktelements angeordnet sind und dieses Kontaktelement mit Zwischenraum zwischen sich einschließen, und einer Einrichtung zum Ermitteln einer elektrischen Verbindung zwischen jedem der elektrischen Kontaktpunkte und dem Kontaktelement dadurch gekennzeichnet, daß das Paar elektrischer Kontaktpunkte (54/4, 54B) so angeordnet ist daß eine Gieichung

tk/dt = h/h
erfüllt wird, wobei

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A der Abstand zwischen dsr Schwenkachse (12) des Tasterschaftes (13) und der Mitte des Meßelements (18),

/2 der Abstand zwischen der Schwenkachse (12) des Tasterschaftes (13) und der Mitte des Kontakteleu:ents(20),

d\ der Radius des Meßelemcits (18) und

i/2 die Breite des Zwisrhenraums jeweils zwischen den elektrischen Kontakt^unkten (54-4, 54S,) und dem Kontaktelement (20) ist.