DD152853A1

DD152853A1 - Wechseleinrichtung fuer messeinsatztraeger bei tastkoepfen

Info

Publication number: DD152853A1
Application number: DD80223628A
Authority: DD
Inventors: Horst Donat; Gerhard Frey
Original assignee: Horst Donat; Gerhard Frey
Priority date: 1980-09-01
Filing date: 1980-09-01
Publication date: 1981-12-09
Also published as: DE3117795A1; DE3117795C2; GB2083224A; GB2083224B; IT8168146A0; IT1144637B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wechseleinrichtung fuer Messeinsatztraeger bei Tastkoepfen fuer Messmaschinen mit dem Ziel, den Messeinsatzwechsel einer Automatisierung zugaenglich zu machen und mit der Aufgabe, die exakte Justierung am Tastkopf zu ermoeglichen und das Einwirken aeusserer Kraefte beim Messeinsatzwechsel auf die Fuehrungssysteme des Tastkopfes zu verhindern. Die Einrichtung umfasst ein Gehaeuse mit Innenkegel, in dem ein mit einem Morsekegel versehener Messeinsatztraeger angeordnet ist. Im Gehaeuse ist ein mittels eines Antriebes und eines Zwischengetriebes entgegen der Wirkung von Federn verschiebbarer Zuganker vorgesehen, an welchem mit Innenkegelflaechen versehene, federnde Greiferarme angeordnet sind. Am Morsekegel des Messeinsatztraegers befindet sich ein teilweise abgefraestes Kegelstueck, welches formschluessig und loesbar mit den Innenkegelflaechen der Greiferarme in Wirkverbindung steht.

Description

Titel: Weohseleinrichtung für Meßeinsatzträger bei Tastköpfen

Anwendungsgebiet der Erfindung;

Die Erfindung betrifft eine Wechseleinrichtung für Meßeinsatzträger bei Tastköpfen, vorzugsweise für automatisch arbeitende Meßmaschinen, wobei in dem Meßeinsatzträger ein oder mehrere Meßeinsätze eingesetzt sind, mit welchen das Meßobjekt angeta-stet v/ird_e

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Ss ist von Werkzeugmaschinen her allgemein bekannt, Werkzeuge mit einem kegligen Schaft zu versehen und diesen in eine mit einem entsprechenden Ihnenkegel versehene Aufnahme einzuführen und evtl. durch Schrauben oder andere Mittel zu arretieren.

Bei Meßmaschinen, z_eB. Koordinatenmeßmaschinen, ist es "bekannt, Meßeinsätze in an Meßpinolen angeordneten Meßeinsatzträgern einzuschrauben oder anderweitig einzusetzen (DD-PS 92567)« In solchen Meßeinsatzträgern befinden sich bis zu fünf, z.T. unterschiedlich entsprechend dem Meßobjekt'gestaltete Meßeinsätze oder Taststifte.

Aus der Firmendruckschrift Nr. 60-801-d "Universalmeßmaschine UMIvI 500" der Pa. Carl Zeiss, Oberkochen, und aus dem DE-GM 7.231.877 ist ein 3-D-Tastkopf mit einem Meßeinsatzträger mit Aufnahmen für fünf Meßeinsätze bekannt, wobei die Meßeinsätze in die Aufnahmen eingeschraubt und einzeln definiert mittels· eines.codierten Klemmringes manuell verspannt werden. Der Klemmring ..... ist um die z-Achce drehbar und trägt Codezahlen, über

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welche die zu lösende Aufnahme vorgewählt werden kann. Beim Lösen eines bestimmten Meßeinsatzes wird die entsprechende Codezahl mit Hilfe des Klemmringes in eine gekennzeichnete Stellung gebracht und der Klemmring nach oben gedrückt, verbunden mit einer entsprechenden Drehung.

Ein auf dem gleichen Prinzip beruhender Tastkopf ist in der Druckschrift 111.800-086 "Drei-Koordinaten-CNC-Meßraaschine 1200x1000x600" der Fa₀ Ernst Leitz, Wetzlar,' beschrieben, bei welchem ebenfalls die Meßeinsätze einzeln manuell in Meßeinsatzaufnahmen des lastkopfes einsetzbar sind*

• Bei umfangreichen Meßaufgaben können jedoch zusätzlich mehrere Meßeinsatzwechsel zu vollständigen meßt.echni sehen Erfassung des Meßobjektes notwendig werden« Bei vollautomatisch arbeitenden Meßmaschinen würde ein. manueller Meß- einsätzwechsel, wie er bei den bekannten Meßmaschinen . erfolgt, eine unerwünschte Unterbrechung des automatischen Meßablaufes bedeuten,, Femex besteht immer die Gefahr . der Beschädigung des hochempfindlichen Führungssystems des Tastkopfes durch von außen eingeleitete Kräfte zum Klemmen und Lösen der Meßeinsät ze.

Ziel der Erfindung:

Es ist der Zweck der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und den Meßeinsatzwechsel einer Automatisierung zugänglich zu machen.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wechseleinrichtung für Meßeinsätze zu schaffen, die eine exakte -Justierung des Meßeinsatzträgers mit den Meßeinsätzen

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am Tastkopf ermöglicht und mit welcher das Einwirken äußerer Kräfte "beim Wechseln der Meßeinsätze auf die Führungssysteme des Tastkopfes verhindert wird. . Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Wechselein-·· richtung für Meßeinsatzträger, umfassend ein Gehäuse mit einem Innenkegel, dadurch gelöst, daß im Gehäuse ein in axialer Richtung-mittels eines Antriebes und eines Zwischengetriebes entgegen der Wirkung von Federn verschiebbarer Zuganker vorgesehen ist, an welchem mit Innenkegelflachen versehene, federnde Greiferarme ange- ordnet sind, und daß an dem Morsekegel des Meßeinsatz— trägers ein seitlich teilweise abgefrästes Kegelstück . .angeordnet ist, welches formschlüssig und lösbar mit den Innenkegelflächen der Greiferarme in Wirkverbindung'

r!5 steht· . .

Als Zwischengetriebe ist ein Kniehebeigetriebe vorgesehen, welches.über einen Gewindetrieb mit dem Antrieb verbunden ist, derart, daß bei eingespanntem Morsekegel des Meßeinsatzträgers das Kniehebelgetriebe in entspannter Stellung ist«

Vorteilhaft für die Funktion der Wechseleinrichtung ist, daß die Greiferarme eine geringe Federsteife in der senkrechten Ebene zur Längsachse der Wechseleinrichtung haben·

Die Kegelflächen des seitlich teilweise abgefrästen Kegelstückes sind dem Morsekegel zugewandt» Bei Anwendung der Erfindung wird der Meßeinsatzwechsel am Tastkopf vereinfacht, weil, die Meßeinsätze vorher eingestellt werden können., Auch ist insbesondere bei der· Messung komplizierter Meßobjekte die Möglichkeit gegeben, einen Meßeinsatzträgerwechsel zu automatisieren« Des v/eiteren wird im Gegensatz zum manuellen Wechsel · einzelner Meßeinsätze die Gefahr einer Beschädigung des empfindlichen Führungssystem, des Tastk'opfes durch von außen eingeleitete Kräfte wirksam ;beseitigt*

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Aiisführungsbeispiel:

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden» In der zugehörigen Zeichnung zeigen: .

Pig. 1 eine Wechselvorrichtung mit gelöstem Meßeinsatzträger und Pig« 2 die Wechseleinrichtung' nach Fig»1 in gespanntem

Zustand

Die Vifechseleinrichtung gemäß den. Figuren 1 und 2, welche '

ΊΟ am auslenkbaren Teil (nicht dargestellt) eines Tastkopf es angeordnet ist, umfaßt ein Gehäuse 1 , dessen' unterer Teil mit einem Innenkegel 2 versehen ist. "In diesem Innenkegel 2 ist ein mit einem dazu passenden Morsekegel 3 ausgestatteter Meßeinsatzträger 4 eingefügt, welcher in einer oder mehreren Aufnahmen 5 gleiche oder verschieden geformte Meßeinsätze 6 trägt* Im Gehäuse 1 ist ein in, axialer Richtung verschiebbarer Zuganker 7 angeordnet, der unter der Wirkung von Federn 8 steht, die im Gehäuse 1 auf einem \7iderlager 9 abgestützt sind. Konzentrisch zum Zuganker 7 sind an diesem Greiferarme 10 befestigt, welche Innenkegelflächen 11 an ihrem unteren. Ende aufweisen. Diese Greiferarme 10 sind Federelemente, die in der senkrechten Ebene zur Längsachse der Wechseleinrichtung eine geringe Federsteife haben.

Im Gehäuse 1 ist ein Zwischengetriebe 12 angeordnet; welches als Kniehebelgetriebe mit den Elementen 13, 14 und 15 und dem Kniehebelgelenk 16 ausgebildet ist und welches über einen Gewindetrieb, bestehend aus Gewindespindel · 17' und Mutter 18 , mit einem Antrieb 19, z.B. einem Motor, verbunden ist. Das Element 13 ist im Gehäuse 1 drehbar gelagert. Das Kniehebelgelenk 16 ist mit der Mutter 18 verbunden und durch den Antrieb 19 über die Gewinde spindel 18 hin und her bewegbar <> Der Antrieb 19 ist vorteilhaft am Gehäuse 1 angeordnet.

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Am Zuganker 7 ist ein Amboß 20 vorgesehen, der infolge dor Wirkung der Federn 8 kraft schlüssig am Element 15 des Zwischengetriebes 12 anliegt« Am oberen Teil des Morsekegels 3 des Meßeinsatzträgers 4 befindet sich ein seitlich teilweise abgefrästes Kegelstück 21 , dessen Kegelflächen 22 dem Morsekegel 3 zugewandt, sind« Dieses Kegelstück 21 steht formschlüssig und im gespannten Zustand (Fig.2) mit den Innenkegelflachen 11 der Greiferarme 10 des Zugankers •10 7 in Wirkverbindung„

Im folgenden soll die Funktion der Wechseleinrichtung • beschrieben werden:

Zum Bestücken der Wechseleinrichtung mit dem Meßeinsatzträger 4 nimmt; das Zwischengetriebe 12 die in Fig. 1 dargestellte Lage ein, d,h_# der Zuganker . 7 mit den.

Greiferarmen 10 ist entgegen der Wirkung der Federn 8 . · nach unten verschoben. Bei dieser Stellung des Zugankers

7 wird, der Meßeinsatzträger 4 mit dem beidseitig . . abgefrästen Kegelstück 21 und dem Morsekegel 3 in den Innenkegel 2 und die Greiferarme 10 bis zum Anliegen des Kegelstückes 21 am Amboß 20 des Zugankers 7 eingeführte Durch Drehung des Meßeinsatzträgers 4 um 90° um die Längsachse der Wechseleinrichtung wird. ein Herausrutschen des Meßeinsatzträge.rs 4 aus dem Innenkegel 2 verhindert, weil die Kegelfläche 22 an der Innenkegelflache 11 der Greiferarme 10 anliegt. Eine weitere Aufweitung'der Greiferarme 10 in radialer Richtung wird durch einen Ring 23 , welcher im Gehäuse 1 gelagert ist, ausgeschlossen.

Durch den Antrieb 19 wird das Zwischengetriebe 12 über die Gewindespindel 17 und die Mutter 18 in die Lage nach Fig. 2 gebracht, d.h. Zuganker 7 mit dem Amboß 20 und Greiferarmen 10 "bewegen sich unter der Y/irkung d.er Federn 8 'nach oben. Über die Greiferarme-

3^ 10 und das Kegelstück. 21 wird der Meßeinsatzträger 4"

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mit dem Morsekegel ' 3 in den Innenkegel 2 des Gehäuses . 1 gesogen und fixiert».

Infolge der Selbsthemmung ist "bei einem Meßeinsatzwechsel ein Herausdrücken des Morsekegels 3 aus dem Innenkegel 2 notwendig«, Dazu wird das Zwischengetriebe 12 in die Lage nach Pig. 1 gebracht. Die Greiferarme 8 lösen sioh vom Kegelstüok 21 ,»

Der Amboß 20 drückt den Meßeinsatzträger 4 aus dem Innenkegel 2 , wobei die Grsifer-arme 10 ein Heraus-

10- fallen des Meßeinsatzträgers 4 verhindern« Nachdem der Meßeinsatzträger 4 um 90° zurückgedreht ist.,. kann er aus der Y/echseleinrichtung genommen werden. Als zusä.tzliche Sicherung und Hilfe beim Einsetzen und Entfernen des Meßeinsatzträgers 4 ist daran ein Stift 24 angeordnet, der in einer abgewinkelten Ausnehmung 25 des Gehäuses 1 am unteren Ende des Innenkegels 2 ruht *

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Claims

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Erfindungsanspruch:

1« Wechseleinrichtung für Meßeinsatzträger, welche am auslenkbaren Teil von Tastköpfen angeordnet sind, umfassend ein Gehäuse mit einem Innenkegel, in welchem. ein mit einem Morsekegel versehener, Meßeinsätze tragender Meßeinsatzträger angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, d.aß im Gehäuse ein in axialer • Richtung mittels eines Antriebes -und eines Zwischenge-* triebes entgegen der Wirkung von Federn verschiebbarer Zuganker vorgesehen ist, an- welchem mit Innenkegel™ flächen versehene, federnde Greiferarme angeordnet sind, und daß an dem Morsekegel des Meßeinsatzträgers ein seitlich teilweise abgefrästes Kegelstück angeordnet ist, welches formschlüssig und. lösbar mit den. Innen-1j? kegelflächen der Greiferarme in Wirkverbindung steht. 2* Wechseleinrichtung nach Punkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischengetriebe ein. vorzugsweise . Kniehebelgetriebe vorgesehen ist, welches über einen Gewindetrieb mit dem Antrieb verbunden i-st, derart, daß bei eingespanntem Morsekegel des Meßeinsatzträgers das Kniehebelgetriebe in entspannter Stellung ist»

3o Y/echseleinrichtung nach Punkt 1 und. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferarme eine geringe Federsteife in der senkrechten Ebene zur Längsachse der Wechseleinrichtung haben.

4« Wechseleinrichtung nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelflächen des seitlich teil-. v/eise abgefrästen Kegelstückes dem Morsekegel zugewandt sind.

Hierzu £ Seiten Zeidinungen

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