DD152409A1

DD152409A1 - Einrichtung zur ankopplung eines messtisches an das grundgestell einer messmaschine

Info

Publication number: DD152409A1
Application number: DD80222990A
Authority: DD
Inventors: Horst Donat; Wolfgang Krauhs
Original assignee: Horst Donat; Wolfgang Krauhs
Priority date: 1980-07-31
Filing date: 1980-07-31
Publication date: 1981-11-25
Also published as: IT8168041A0; GB2080954B; DE3118612A1; IT1144437B; GB2080954A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ankopplung eines Messtisches an das Grundgestell einer Messmaschine mit dem Ziel der Anschaltung fehlerverursachender Bedingungen und der Erhoehung der Messgenauigkeit. Die Aufgabe besteht darin, den Einfluss der Messobjektmasse und Umgebungseinfluesse auf die Genauigkeit der Messungen zu beseitigen. Das verschweisste Grundgestell der Messmaschine ruht auf Stuetzelementen auf einem Fundament. In den Kreuzungspunkten der Laengs- und Querrippen des Grundgestelles sind Huelsen angeordnet, in denen sich auf dem Fundament ruhende Stuetzen befinden, auf denen der Messtisch in Lagerelementen gelagert ist. Es sind Verbindungselemente vorgesehen, die den Messtisch spiel-und spannungsfrei in definierter Lageorientierung mit dem Grundgestell verbinden.

Description

Titels Einrichtung aur Ankopplung eines Meßtisches an das Giundgestell einer Meßmaschine"

Anwendungsgebiet der Erfindungs

- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ankopplung eines Meßtisches an das Grondgestöll einer Meßmasohivorzugsweise für Dreikoordinaten«Meßraaschinen_e

In den Zeitschriften "Werkstatt und Betrieb" 107 (1974), Heft 11p Seiten 655 ff und "wb - Zeitschrift for industrielle Fertigung" 66 (1976), Heft 3_S Seiten 172 ff sowie in der DE^AS 2248 I94. sind Dreikoordinaten-MeßuascMuen in Portalbauweise dargestellt^ welche ein Grundgestell· mit Führungen umfassen, auf denen ein fahrbares Portal gelagert ist® An dem Portal ist· ein Kreuzschlitten aageoräaet_s der die Z«J?inole mit dem (Daster trägt« Gleichfalls auf dom Grundgestell angeordnet ist der Meßtisch,· auf welchem dae Meßobjekt aufgenommen wird, wobei der Meßtisch vorteilhaft aus Hartgestein bestehte

Bei diesen .Meßmaschinen ruht dae Meßobjekt während der Messung auf dem mit dem Grundgestell fest verbundenen Meßtisch, und der Tastkopf mit dem Taster führt die notwendigen Meßbewegungen- aus* Durch die feste Verbindung von Meßtisch und Grundgestell wirken sich bei diesen MeßmaschinQn Laständerungen auf dem Meßtisch aus«

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Diese LaStänderungen bewirken Deformationen in des Führungen und. beeinflussen somit die AblaufquaIi-•tat der darauf geführten Teile und damit die Moßgenauigkeit der KoorÖinaten-Meßmaschine«

In der DE-AS 1798 191 ist eine Koordinaten-Meßmaschine mit einem auf einem Grundgestell angeordneten Meßtisch beschrieben und dargestellt« Der Meßtisch ruht dabei auf vier vertikal im Grundgestell geführten Säulen und kann durch eine hydraulische - Kolben-Z^lindereinheit in vertikaler lichtung verschoben und durch eine Feststellvorrichtung in gewünschter Höhe arretiert werden« Gegenüber dem Grund gestell ist der Meßtisch federnd vorgespannt und wird gegen zwei am Grundgestell vorhandene Führungen gezogene Bei dieser Meßmaschine wird der Meßtisch in der Höhe eingestellt und fest mit dem Grundgestell durch Arretierung der Säulen verbunden, so daß die Masse des Meßobgektes ebenfalls auf das Grundgestell einwirkt und die oben angegebenen Nachteile auftreten»

Ziel der Erfindung; ·

Es ist der Zweck der Erfindung^ die Nachteile des Standes der Technik au beseitigen und die Genauig·» keit der Messungen mit Koordinatenmeßgeräten durch Ausschaltung von fehlerverursachenden Bedingungen zu erhöhen©

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Meßmaschinen eine spannungs- und spielfreie Ankopplung des Meßtisches an das Grundgestell derart zu schaffen, daß ein Einfluß des Meßobjektgewichtes und Umgebungseinflüsse auf die Genauigkeit der auf dom Grundgestell angeordneten Führungen weitestgehead

beseitigt sind®

» '' Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer· Einrichtung· zur Ankopplung eines Meßtisches an das Grundgeste 1.1· einer Meßmaschine mit einem geschweißten Grund» gestell'dadurch.gelöst, daß in Kreuzungspunkten der Länge- und,, Querrippen des Grundgestelles mit Gleitlagerstellen versehene Hülsen stoffschlüssig enge«» ordnet sind j in denen in der Höhe justierbare Stützen vorgesehen sind, die direkt auf dem !Fundament ruhen und auf denen der Meßtisch in Lagerelementen gelagert ist, und daß Terbindungselemente vorgesehen sindj die den Meßtisch mit dem Grundgestell spiel«» uad spannungs»

• . frei in definierter Lageorientierimg verbinden*

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist für jede Stilt- ze ein Membranelement vorgesehen^ welches einerseits an dem, dem Meßtisch zugewandten Ende einer Stütse~ und andererseits am Grundgestell befestigt'ist, und auf den Stützen zur Aufnahme des Meßtisches und zur Lage«· orientierung Verbindungselemente in Form einer Kugelpfanne, eines auf die Kugelpfanne ausgerichteten V« Lagers und weiterer Planlager angeordnet sind_¥ mit da«» nen entsprechend geformte Zapfen, die an der Unterseite des Meßtisches angebracht sind_s in Wirkverbindung ste·= hen©

Es ist weiterhin vorteilhaft,, daß an der Unterseite. des auf den Stützen über Lagerelemente gelagerten Meßtisches ein Kugelsapfea und ein Führungszapfen und auf dem Griraägestell ein mit einer Kugelaufnähme versehenes Verbindungselement und eine anstellbare Geradführung angeordnet sind_? wobei der Kugelzapfen mit der Kugelaufnähme und der Führungszapfen mit der Geradführung in Wirkverbindung stehen, wobei die Kugelaufnahmo und die Geradführung mit an sich bekannten Mitteln losefrei einstellbar sind«,

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Bei Anwendung der Erfindung ergeben sich wesentliche Vorteile im Hinblick auf die Genauigkeit des Ablaufes von Schlitten und Portalen bei Koordina» tenmeßmaschinen«, Durch die Werkstücklast bedingte Einflüsse auf die Führungen sind weitestgehend aus« geschaltet j da diese Lasten die Stützen und das Fundament direkt aufnehmen·

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungs» beispiel näher erläutert werden» In der Zeichnung zeigen

Fige 1 die Anordnung des Grundgestelles mit Meßtisch, Fig» 2 eine Draufsicht auf das Grundgestell· Fige 3 die Lagerung einer Stütze im Grundgestell, Fig, 4 bis 7 Verbindungselemente

Fig_e 8 eine Verbindung Meßtiseh-Grundgestell und Fig« 9 einen Schnitt durch ein Verbindungselement«

Die Meßmaschine gemäß Fig« 1 umfaßt ein aus Längs- und Querrippen zusammengeschweißtes Grundgestell 1, wel-•20 ches auf einem Fundament 2 auf Stützelementen 3 ruht. Auf dem Grundgeste 11 1 sind Führungen 4 für zu bewegende Bauteile, ζ_βΒ_β Potal 5* angeordnete An dem Portal 5 ist beispielsweise ein Kreuzschlitten 6 verschiebbar gelagert, welcher eine Pinole 7 mit dem Taster 8 zur Antastung eines Meßob^ektes trägt»

In Kreuzungspunkten der Längsrippen 9 und Querrippen 10 (Fig_e 2) des Grundgestelles 1 sind Hülsen 11 stoffschlüssig vorgesehen, welche Gleitlager 12 und 13 besitzen und in denen in der Höhe justierbare Stützen angeordnet sind, welche direkt oder über Stützelementen 15 auf dem Fundament 2 ruhen. Auf den Stützen 14 ist in Lagerelementen 16 der Meßtisch 17 der Meßmaschine gelagert, der vorteilhaft aus Hartgestein besteht_ö

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Zur Lagerang des Meßtisches 17 im Bezug auf <3as Grundgestell 1 worden mindestens drei Stützen 14 benötigt© * Fige 3 zeigt die Lagerung einer Stutze, 14 in einer Hülse 11 des Grundgestelles 1 und die Fixierung der Stütze 14 in horizontaler Ebene im Bezug auf das Grund« gestell 1 mit Hilfe eines Membranalementes 18, welches einerseits an dem dem Meßtisch 17 zugewandten Ende der Stütze 14 und andererseits am Grundgestell 1 befestigt ist© Dieses Membranelement 18 erlaubt jedoch geringfügige vertikale Bewegungen der Stützen 14 in den Hülsen 11 j um ein losefreies Einstellen der Stützhöhe und

. gleichmäßiges fragen des Meßtisches zu gewährleisten« Die Anordnung des Membranelementes 18 erweist sich als vorteilhaft und z-ur genauen Fixierung der Stützen 14 . sum GruKdbett 1 notwendig, da stets in den Gleitlagerstellen 12 genügend Spiel vorhanden sein muß, um geringe Ausgleichsbewegungen der Stützen 14 in den Hülsen 11 zu ermöglichen*

In den Figuren 4 bis 7 sind zwei- bzw«, dreiteilige La=» gerelemente analog 16 dargestellt, wobei vorteilhafter« weise die an der Unterseite des Meßtisches 17 angeordneten Zapfen 19 mit einer Kalotte 20 versehen sind₉ die jeweils in oder auf den Verbinduhgselementen der Stützen 14 ruht j wobei diese Verbindungselemente die Form eines Kegellagers 21, eines auf das Kegellager 21 ausgerichteten V-Iagers 22 und weitere die Form von Planlagern 23 aufweisen«, Diese Elementekombination dient in beschriebener Anordnung der Lageorientierung des Meßtisches 17 zum GrundgGstelHe Das in Fig« 7 dargestellte Verbindungs» und Lagerelement kommt in seiner Wirkung der Ausführungsfo??Bi nach Fig» 6 gleiche Bei ihm ist zwischen dem Zapfen 19 und dem Planlager 23 ein mit einer Kalotte und einer ebenen Fläche versehenes Zwischenstück 24 vorgesehen«

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Bei dieser Anordnung dienen der Zapfen 19 in Verbindung mit der Eegelpfanne 21 der !Fixierung des Meßtisches 1? gegen Verschiebung in der Ebene, der Zapfen 19 in Verbindung mit dem V-Lager 22 der Verhinderung 5~ des Drehena des Meßtisches 17 und der Zapfen 19 in Verbindung mit dem Planlager 23 der Verhinderung des Abkippens des Meßtisches 17«

Eine weitere Möglichkeit bei Abstützung des Meßtisches 17 mit den Stützen 14 und Lagerelementen nach Fig_e 7 bei Fortfall des Membranelementes 18 die seitliche Bewegungsfreiheit des Meßtisches 17 zu verhindern, besteht j .wie in Fig« 8 gezeigt, darin₅ daß ein Kugel«· zapfen 25 und ein Führungszapfen 26 an der Unterseite des Meßtisches 17 angeordnet sind, welche mit einer Kugeleuf nähme 27 in einem Verbindungselement 28 und einer anstellbaren Geradführung 29$ die auf dem Grundgestell 1 angeordnet sind, in Wirkverbindixng stehen» . Mit-an sich bekannten, in Mg₉ 8 und 9 nicht darge=* stellten Mitteln sind die Kugelaufnahme 27 und die Geradführung 29 losefrei einstellbar, wobei die Kugelaufnahme 27 im Verbindungselement 28 in der Höhe justier* bar ist· Hier verhindern Kugelzapfen 25 und Kugelauf·= nähme 27 eine Verschiebung des Meßtisches 17 in der Ebene j Führungszapfen 26 und die prismatische Geradführung 29$ deren Achse auf die Kugelaufnahme 27 aus» gerichtet ist_s verhindern eine Drehung des Meßtisches 17 im Bezug auf das Grundgestell 1·

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Claims

- 7 Erfind ungsanspr ucli s

1· Einrichtung zur Ankopplung eines Meßtisches an das Grundgestell einer Meßmaschine, wobei das Gr undgestell miteinander νerschweißte Längs- und Quartz rippen umfaßt und mittels Stützelementen auf einem 'Fundament oder einer Unterlage ruht und daß auf oder . in dem Grundgestell Führungen für zubewegende Bauteile der Meßmaschine angeordnet .-sind, dadurch gekennzeichnet, daß in Kreuzungspunkten der Längs*» und Querrippen des Grundgestelles mit Gleitlagerstellen versehene Hülsen stoffschlüssig angeordnet SiBd₈ in denen in Hohe justierbare Stutzen vorgesehen sind_s die direkt auf dem Punda«· ment ruhen und auf denen der- Meßtisch in Lager elementen gelagert ist_s und daß Verbindungselemente vorgesehen sind j die den Meßtisch mit dem Grundgestell spiel«- und spannungsfrei in definierter Lageorientierung verbinden«

2« Einrichtung nach Punkt 1_S dadurch gekennzeichnet, daß für ^ede Stütze ein Membranelemont vorgesehen ist_s welches einerseits an dem₉ dem Meßtisch zugewandten Ende einer Stütze und andererseits am Grundgestell befestigt ist, und daß auf den Stützen zur Aufnahme des Meßtisches und dessen Lageorientierung Verbindungselemente in Form einer Kugelpfaane oder eines Kegellagers₈ eines auf die Kugelpfanne oder das Kegellager ausgerichteten V~Lagers und weiterer Planlager angeordnet sind j mit äenen entsprechend geformte Zapfen_s die an der Unterseite des Meßtisches angebracht sidd, in Wirkverbindung stehen*

3» Einrichtung nach Punkt 1 und 2_f dadurch gekenn» zeichnet, daß an dsx^c .Unterseite des auf den Stützen über Lagerelemsnte seitlich entkoppelt gelagerten Meßtisches ein Kugelzapfen und ein Ptüirungszapfen und auf dem Grundgestell ein mit einer Kugelauf nähme versehenes

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Verbindungselement und eine anstellbare Gersdfüh« rung angeordnet sind_s wobei der Kugelzapfen mit
der Kugelaufaa'hme und der Führ ungs zapf en mit der Geradführung in Wirkverbindung stehen und die.Kuge!aufnahme und die Geradführung mit an sich bekannten Mitteln losefrei einstellbar sind«