DE10125193C1 - Messaufnahmevorrichtung für einen Prüfkörper - Google Patents

Messaufnahmevorrichtung für einen Prüfkörper

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Abstract

Zu einer Aufnahmevorrichtung für einen Prüfkörper mit wenigstens einem eine Bohrung aufweisenden Körperbereich gehört eine Haltevorrichtung mit wenigstens einer Auflagefläche zur Stützung eines mit dem Körperbereich verbundenen Körperabschnitts, eine Spanneinrichtung zum Spannen des Körperabschnitts gegen die Auflagefläche sowie eine Positioniereinrichtung zur lagerichtigen Positionierung des Prüfkörpers auf der Auflagefläche zumindest vor dem Festspannen, in der sie die zu vermessende Bohrung des Körperbereiches auf der Auflagefläche ausrichtet, sowie eine von dem Körper entfernte Ruheposition überführbar und/oder abnehmbar gelagert. DOLLAR A Wird der Körperabschnitt nach der Platzierung und Positionierung des Prüfkörpers auf der Auflagefläche festgespannt und die Positioniereinrichtung in der Ruheposition überführt, ist der Prüfkörper in einem stabilen Schwebezustand gehaltert, in dem ein freier Zugang zu den bearbeiteten Flächen des Körperbereichs geschaffen ist. Diese Flächen können anschließend in einem einzigen Messgang genau vermessen werden. Die Gesamtmesszeiten können dadurch reduziert werden.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufnahme eines wenigstens eine Bohrung aufweisenden Körpers wobei die Vorrichtung und das Verfahren zur Positionierung und zum Festsetzen des Körpers dienen, um dieses anschließend zu vermessen.
Einen solchen Prüfkörper stellt bspw. ein Pleuel dar. Der Pleuelschaft und die meisten Außenseiten des Pleuelkopfes (Pleuelauges) und Pleuelfußes, die an den Enden des Pleuelschaf­ tes ausgebildet sind, bleiben abgesehen vom evtl. Entfernen der Gusshaut und dgl. meist unbearbeitet. Die in dem Pleuelkopf und Pleuelfuß vorgesehenen Verbindungsstellen werden hingegen auf das erforderliche Maß exakt bearbeitet, bspw. gebohrt und gerie­ ben, um einen präzisen Lagersitz sicherzustellen.
Zur Qualitätssicherung werden die Pleuel regelmäßig ver­ messen. Das Pleuel wird mit einer die Planflächen aufweisenden Seite auf eine Messunterlage gelegt, die stabil genug ist, um Verformungen und Erschütterungen des Pleuels, die zu einer Be­ einträchtigung der Messung führen würden, auszuschließen. Wei­ terhin muss das Pleuel in die für die Messung erforderliche Po­ sition gebracht werden. Um definierte Bezugspunkte zu erhalten, werden im Allgemeinen Positioniermittel verwendet, die die be­ arbeiteten Flächen des Pleuels ausrichten, bspw. die Innenboh­ rungen zentrieren. Sichere Halterung und lagerichtige Positio­ nierung des Pleuels sind für die bei den geringen Fertigungs­ toleranzen erforderliche hohe Messgenauigkeit unerlässlich.
Ist das Pleuel in der beschriebenen Weise positioniert, können die von der Messunterlage wegweisenden Planflächen und zum Teil die Innenbohrungen des Pleuels mit einem mechanischen oder optischen Tastkopf abgetastet werden. Danach wird das Pleu­ el gewendet und erneut exakt positioniert, um auch eine Messung an den anderen Planflächen und gegebenenfalls den noch ungeprüf­ ten Flächenbereichen der Innenbohrungen vorzunehmen.
Die Gesamtmessdauer, die sich aus den Rüstzeiten und den Nettomesszeiten zusammensetzt, ist relativ lang. Insbesondere bei der Überprüfung einer ganzen Serie eines Pleueltyps wirkt sich dies nachteilig auf die Produktionskosten aus.
Aus der DE 199 43 605 A1 ist eine Aufnahmevorrichtung für ein Werkstück, bspw. einen Pleuelrohling, bekannt, zu der eine Positionierlehre mit daran montierten Positioniermitteln, eine plattenförmige Haltevorrichtung mit einer Aufspannfläche für das Werkstück und Spannmittel gehören, um das Werkstück auf der Auf­ spannfläche zu sichern. An der der Aufspannfläche gegenüberlie­ genden Seite der Halteplatte ist ein Bolzen vorgesehen, der in eine in der Positionierlehre vorgesehene Buchse passt. Der Bol­ zen des Halteplatte und die Buchse der Positionierlehre bilden ein Schnell-Pass-System, das eine lösbare Verriegelung der Posi­ tionierlehre an der Halteplatte ermöglicht.
Die vorbekannte Aufnahmevorrichtung dient zum Aufspannen des Werkstücks an einer Aufspannfläche oder Palette eines Bohr- Fräs-Bearbeitungszentrums, um das Werkstück anschließend zu be­ arbeiten. Das Werkstück wird in der durch die Positionierlehre bestimmten Lage ausgerichtet und festgespannt. Danach wird die Positionierlehre von der Halteplatte gelöst und die separierte Halteplatte mit dem Werkstück an der Aufspannfläche des Bearbei­ tungszentrums angebracht. An der Aufspannfläche des Bearbei­ tungszentrums ist ebenfalls eine zu dem Haltebolzen der Halte­ platte passende Buchse vorzusehen, um ein Schnell-Pass-System zu bilden. Die Positionierung des Werkstücks einerseits und dessen Bearbeitung andererseits werden also in zwei gesonderten Auf­ spannungen vorgenommen. Bei der Bearbeitung des Werkstücks steht wegen der auftretenden hohen Kräfte ein sicherer Halt des Werk­ stücks im Vordergrund, bei der Vermessung dagegen eine genaue Positionierung.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Messauf­ nahmevorrichtung für einen Körper mit wenigstens einem mit einer Bohrung versehenen Körperbereich und einem mit diesem verbunde­ nen weiteren Körperteil sowie ein Verfahren zum Positionieren und Festspannen eines solchen Körpers zu schaffen, die eine prä­ zise Vermessung des die Bohrung aufweisenden Körperbereiches bei reduzierter Gesamtmesszeit ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Messaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 23 gelöst.
Die erfindungsgemäße Messaufnahmevorrichtung weist eine Haltevorrichtung, eine Spanneinrichtung sowie eine Positionier­ einrichtung für den Körper, bspw. ein Pleuel, auf. An der Halte­ vorrichtung ist wenigstens eine Auflagefläche derart ausgebil­ det, dass darauf ein Körperabschnitt des Körpers, der eine zum Halten ausreichende Länge hat und der im Allgemeinen nicht zu vermessen ist, bspw. der Pleuelschaft eines Pleuels, platzierbar ist. Der Körperbereich mit der Bohrung, z. B. das Pleuelauge (der Pleuelkopf) und der Pleuelfuß, kommen jedoch nicht mit der Auf­ lagefläche in Anlage. Die Spanneinrichtung ist zum Festspannen, d. h. zum Festsetzen des Körperteiles, bspw. des Pleuelschaftes eingerichtet, nachdem der Körper auf der durch die Auflagefläche definierten Stützfläche lagerichtig positioniert worden ist. Die Positioniereinrichtung ist dazu eingerichtet, den Körper, ins­ besondere die der Bohrung zugeordneten bearbeiteten Flächen, bspw. die bearbeiteten Flächen des Pleuelauges und des Pleuelfu­ ßes, zumindest vor dem Festspannen des Körperteils in eine de­ finierte, für die Vermessung des Körpers geeignete Lage zu brin­ gen. Zur Ausrichtung des Körpers ist die Positioniereinrichtung in eine gewünschte Positionierposition überführbar. Zur Vermes­ sung des so lagerichtig positionierten und festgespannten Kör­ pers und zum Umrüsten ist sie in eine Ruheposition überführbar und/oder abnehmbar gelagert, so dass alle bearbeiteten und zu vermessenden Flächen des mit der Bohrung versehenen Körperbe­ reichs, bspw. diejenigen des Pleuelauges und des Pleuelfußes, von allen Seiten frei zugängig werden.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass der Körper nur an dem von der Bohrung entfernten Körperteil, bspw. das Pleuel nur an seinem Schaft gehalten, und während der präzi­ sen Messung auch nur über die entsprechende Spannvorrichtung gehalten ist. Die Spannvorrichtung hält den Körper (das Pleuel) an seinen unbearbeiteten (ungenauen), z. B. gussrauhen Schaftflä­ chen, wobei Pleuelauge und Pleuelfuß freitragend von der Spann­ einrichtung weg ragen und alle bearbeiteten Flächen der Messung vollständig zugänglich sind. Es können sowohl die Planflächen an beiden Rändern der Bohrungen als auch die Bohrungswandungen ver­ messen werden. Das Teil ist somit an rohen Flächen gespannt, während präzise bearbeitete Flächen vermessen werden.
Wie bereits angedeutet, eignet sich die erfindungsgemäße Messaufnahmevorrichtung insbesondere bei der Vermessung eines Pleuels. Es sind aber auch andere Prüfkörper geeignet, insbeson­ dere solche, die einen im Wesentlichen länglichen Schaft und eine bspw. quer zu dem Schaft verlaufende Bohrung aufweisen, oder rohrförmige Körper, bspw. Spritzdüsen, wenn die Ein- und Austrittsöffnung und gegebenenfalls der Durchflusskanal zu ver­ messen ist. Soweit in der Beschreibung auf ein Pleuel als Prüf­ körper Bezug genommen wird, dient dies lediglich der Anschauung und nicht der Einschränkung.
Die erfindungsgemäße Messaufnahmevorrichtung ermöglicht eine präzise Vermessung des Prüfkörpers. Durch die Spanneinrich­ tung wird der zu haltende Körperteil des zuvor präzise positio­ nierten Prüfkörpers, bspw. der Pleuelschaft, sicher erschütte­ rungsfrei gehalten, was die Einhaltung der erforderlichen hohen Messgenauigkeiten fördert. Der zu vermessende Körperbereich, bspw. der Pleuelfuß und das Pleuelauge, ragt aus der Haltevor­ richtung und der Spanneinrichtung heraus. In der Ruheposition der Positioniereinrichtung können dadurch alle wichtigen Merkma­ le, d. h. bei einem Pleuel sowohl die Innenbohrungen des Pleuel­ fußes und des Pleuelauges als auch die an den Innenbohrungen angrenzenden ringförmigen Planflächen an beiden Seiten der In­ nenbohrungen, bei einmaliger Aufspannung gemessen werden. Das Pleuel braucht nicht gewendet zu werden, so dass sich durch Weg­ fall einer Rüstzeit die Gesamtdauer der Messung wesentlich ver­ kürzt. Die Handhabung ist sehr einfach.
Der etwas längliche Körperteil des Prüfkörpers wird derart auf die Auflagefläche gelegt, dass die Bohrung für die anschlie­ ßende Vermessung geeignet ausgerichtet ist. Bspw. können die Innenbohrungen des Pleuelauges und Pleuelfußes im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet sein. Es hat sich als vorteilhaft erwie­ sen, die Auflagefläche der Haltevorrichtung nicht durchgängig sondern geteilt auszuführen. Dies ergibt einen offenen, für die Handhabung günstigen Aufbau. Außerdem ist es möglich, durch Aus­ richtung der einzelnen Auflageflächen zueinander, stets eine stabile Stütze für den Körperteil zu schaffen, unabhängig von der Größe und den fertigungsbedingten Maßabweichungen des Kör­ pers.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind zwei vonein­ ander getrennte Auflageflächen vorgesehen, die auf quer zu dem länglichen Körperteil ausgerichteten Leisten oder Halteplatten ausgebildet sind. Bspw. wird der Pleuelschaft in der Nähe der Übergänge zu dem Pleuelfuß und dem Pleuelauge gestützt. Vorteil­ hafterweise sind die Lage der Auflageleisten längs des gehalte­ nen Körperteils und deren Abstand zueinander einstellbar, um eine individuelle Anpassung an die Größe und Bauart des jeweili­ gen Körpers zu ermöglichen.
Zum Ausgleich der fertigungsbedingten Ungleichmäßigkeiten bspw. des gussrauen Pleuelschaftes ist vorzugsweise eine der Auflageleisten um eine parallel zum Pleuelschaft ausgerichtete, horizontale Achse schwenkbar gelagert.
Wenn die schwenkbar gelagerte Auflageleiste zusätzlich quer zu ihrer Längsachse schwenkbar gelagert ist, können auch die in Längsrichtung des Pleuels beim Stahlguss nicht ausschließbaren Abweichungen, z. B. die der Schaftdicke, ausgeglichen werden. Der Pleuelschaft wird in seiner stabilen Lage momentfrei gestützt.
Die Spanneinrichtung ist zum Festspannen oder Festsetzen des Körperteils eingerichtet. Hierzu können die aus der Technik bekannten Spannmittel zum Spannen, Ziehen oder Drücken des Kör­ perteils gegen die Auflagefläche, insbesondere Klemmbacken, Fe­ dermittel oder bspw. ein Elektromagnet verwendet werden.
In einer Ausführungsform ist die Spanneinrichtung als Klemmeinrichtung ausgebildet. Die Klemmeinrichtung weist eine der Auflagefläche zugeordnete Andruckfläche auf, zwischen der und der Auflagefläche der Pleuelschaft geklemmt wird.
Es sind vorzugsweise mehrere, bspw. der Anzahl der Aufla­ geflächen entsprechende Anzahl von Andruckflächen vorgesehen. Die Größe der Auflageflächen stimmt vorzugsweise mit derjenigen der Andruckflächen im Wesentlichen überein. Es können bspw. zy­ lindrische Andruck- und Auflageflächen mit geringem Radius vor­ gesehen sein, um genau definierte Stützflächen oder -punkte zu schaffen.
In der bereits erwähnten Ausführungsform sind zwei Andruck­ flächen vorgesehen, die an quer zu dem Körperteil, bspw. Pleuel­ schaft ausgerichteten Andruckleisten oder -platten ausgebildet sind. Die Lage jeder Andruckleiste in der Längsrichtung des Kör­ perteils ist individuell einstellbar. Die Andruckleisten werden derart ausgerichtet, dass sie bei der Festklemmung des Körper­ teils über den ihnen zugeordneten Auflageleisten liegen. Dadurch wird verhindert, dass sich der Körperteil bei der Festspannung verbiegt.
Vorzugsweise sind auch die Andruckleisten um eine horizon­ tale Achse parallel zu der Längsachse des Körpers schwenkbar gelagert. Durch die schwenkbare Lagerung der Andruckleisten so­ wie einer der Auflageleisten wird eine Ausgleichsvorrichtung geschaffen, die einen Ausgleich der Unregelmäßigkeiten bspw. der gussrauen Oberfläche des Pleuelschaftes und dessen momentfreie Verklemmung ermöglicht. Das Pleuel wird genauso sicher gehalten, als wenn as an den bearbeiteten Flächen aufliegen bzw. festge­ klemmt würde.
Zum Festklemmen des Köperteils ist eine Betätigungsvorrich­ tung mit einer Schwenkeinrichtung vorgesehen. Ist der Körper in der Auflageebene richtig positioniert, werden die Andruckflächen durch Schwenken eines Hebels in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse des Körpers in Richtung auf die Auflageflächen zu geschwenkt. Die Freigabe des Körperteils wird durch Schwenken des Klemmhebels in die umgekehrte Richtung bewirkt. Statt einer Schwenkvorrichtung kann auch eine Hebesenkvorrichtung vorgesehen werden.
Vorzugsweise kann die Stärke der Spannkraft, bspw. der durch die Klemmvorrichtung auf den Körperteil bewirkten Klemm­ kraft in Abhängigkeit von der Dicke des Körperteils, bspw. der Schaftdicke des Pleuels bedarfsgemäß eingestellt werden. Die Andruckkraft lässt sich beispielsweise durch Höhenverstellung des Klemmhebels variieren.
Die Positioniereinrichtung kann mehrteilig ausgebildet und die einzelnen Teile zur Positionierung unterschiedlicher Berei­ che des Körpers auf der Stützfläche eingerichtet sein. Wenigs­ tens ein Teil oder Positioniermittel der Positioniereinrichtung kann zum Ausrichten des die Bohrung enthaltenden Körperbereiches dienen. Die Positioniereinrichtung weist vorzugsweise ein erstes Positioniermittel zum Festlegen der Position bspw. des Pleuelfu­ ßes auf der Auflagefläche sowie ein zweites Positioniermittel zum Festsetzen bspw. des Pleuelauges auf. Das Pleuel kann den Erfordernissen gemäß präzise positioniert werden.
Das erste und zweite Positioniermittel sind vorteihafter­ weise derart ausgestaltet und gelagert, dass eine schnelle Umrü­ stung auf unterschiedliche Größen und Typen des Körpers, bspw. des Pleuels ermöglicht ist. Die Positioniermittel können hierzu bspw. auf unterschiedlichen Seiten der Haltevorrichtung angeord­ net und in Längsrichtung des Körpers aufeinander zu bzw. vonein­ ander weg verschiebbar gelagert sein. Jedem Positioniermittel kann eine Führungseinrichtung zugeordnet sein, um dieses schnell und genau in die Positionierposition bzw. die Ruheposition zu überführen.
In einer einfachen Realisierung sind beide Positioniermit­ tel in einer gemeinsamen Führungsnut verschiebbar gelagert, die in der Grundplatte der Messaufnahmevorrichtung ausgebildet ist. Die Haltevorrichtung kann in der gleichen Führungsnut verankert sein. Alle Teile der Messaufnahmevorrichtung sind dann aufein­ ander ausgerichtet und längs des zum Halten vorgesehenen Körper­ teiles flexibel verstellbar. Es sind Mittel vorzusehen, um diese Teile in der Nut festzusetzen, bspw. festzuklemmen.
Außerdem können Skalen und Ausrichthilfen vorgesehen sein, um eine reproduzierbare Ausrichtung eines Körperteiles zu unter­ stützen.
In einer zur Aufnahme eines Pleuels vorteilhaften Ausfüh­ rungsform ist das erste, dem Pleuelfuß zugeordnete Positionier­ mittel durch einen Zylinder gebildet, dessen Außendurchmesser im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Pleuelfußes entspricht. Beim Einlegen des Pleuels zentriert sich die Innenbohrung des Pleuelfußes an dem Zylinder.
Der Zylinder ist an einem in der Führungsnut verstellbaren Führungsschlitten, vorzugsweise lösbar in diesem angeordnet. Somit kann der Zylinder durch die Innenbohrung des Pleuelfußes nach oben entnommen werden, um den Pleuelfuß für die anschlie­ ßende Messung freizugeben.
Das zweite Positioniermittel ist bevorzugterweise zur Auf­ nahme der nicht zu vermessenden Außenseiten des die Bohrung ent­ haltenden Körperbereiches eingerichtet. Es kann bspw. die in Bezug auf die Achse der Innenbohrung radial nach außen gerichte­ te, unbearbeitete Außenseite des Pleuelauges aufnehmen. Hierzu weist das zweite Positioniermittel entsprechend gestaltete Auf­ nahmearme auf. Die Ausrichtung kann einfacher und schneller vor­ genommen werden als mit einem zweiten Positionierzylinder, ob­ wohl auch ein solcher als das zweite Positioniermittel dienen könnte.
In einer für im Wesentlichen zylindrische Außenseiten des Körperbereiches, bspw. für ein Pleuelauge vorteilhaften Ausfüh­ rungsform sind die Aufnahmearme durch zwei dreiseitige Prismen gebildet, die an einem Haltebock derart befestigt bzw. ausge­ bildet sind, dass die die Außenseite aufnehmenden Flächen einen Öffnungswinkel zwischen 70° und 120°, vorzugsweise 90° ein­ schließen. Es können bspw. Pleuelaugen unterschiedlichen Außen­ durchmessers darin aufgenommen werden. Der Prismenbock sitzt vorzugsweise ebenfalls in der Führungsnut, um schnell in die Positionierposition bzw. in eine von dem Pleuelauge beabstandete Ruheposition verschoben zu werden. Durch das erste und das zwei­ te Positioniermittel ist die Lage des Pleuels auf der Auflage­ fläche eindeutig festgelegt.
Die erfindungsgemäße Messaufnahmevorrichtung kann eine ein­ stellbare Indexeinrichtung aufweisen, die insbesondere bei der Überprüfung mehrerer Körper gleichen Typs eine erhebliche Posi­ tionierhilfe darstellt. Die Indexeinrichtung weist vorzugsweise Indexmittel zur Erfassung der Lage eines zuvor positionierten Körpers auf. Die Indexmittel legen die Lage eines Körpers in der Auflageebene eindeutig fest. Das Umrüsten kann dann sehr schnell bewerkstelligt werden.
Die Indexeinrichtung kann beispielsweise durch einen der Positioniermittel der Positioniereinrichtung, bspw. durch die Aufnahmearme des Prismenbocks, sowie durch wenigstens eine An­ schlagschraube gebildet werden, die bis zum Anschlag an den po­ sitionierten Körperteil, bspw. den Pleuelschaft gedreht wird. Ein weiteres Anschlagmittel legt die Positionierposition des Prismenbocks in der Führungsnut fest. Es können auch zwei par­ allel zu der Auflageebene ausgerichtete Anschlagschrauben vor­ gesehen werden, an denen bspw. der Pleuelschaft ausgerichtet wird. Der letzte Freiheitsgrad kann z. B. durch eine senkrechte Planfläche des Prismenbocks begrenzt werden, der dann um 180° gedreht in die Führungsnut bis zu dem Anschlagmittel eingeführt wird. Der Zylinder wird zur erneuten Positionierung des Pleuels oder eines neuen Pleuels desselben Typs nicht benötigt.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus Unteransprüchen, der Zeichnung sowie der zugehörigen Beschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausfüh­ rungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Messaufnahmevorrichtung ins­ besondere für ein Pleuel in schematisierter, perspektivischer Darstellung,
Fig. 2a zu der Messaufnahmevorrichtung nach Fig. 1 gehören­ de Haltevorrichtung in schematisierter, perspektivischer Dar­ stellung, in einem vergrößerten Maßstab,
Fig. 2b zu der Messaufnahmevorrichtung nach Fig. 1 gehören­ de Klemmeinrichtung in schematisierter, perspektivischer Dar­ stellung, in einem anderen Maßstab,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Messaufnahmevorrichtung nach Fig. 1 in vereinfachter Darstellung, mit Blick auf den Klemm­ hebel,
Fig. 4a eine Indexvorrichtung für die Messaufnahmevorrich­ tung nach Fig. 1, in schematisierter Darstellung, in Draufsicht, und
Fig. 4b eine weitere Ausführungsform einer Indexvorrich­ tung, in schematisierter Darstellung, in Draufsicht.
In Fig. 1 ist schematisch eine Messaufnahmevorrichtung 1 insbesondere für ein Pleuel 2 veranschaulicht, zu der im Wesent­ lichen eine Haltevorrichtung 3, eine Spann- oder Klemmeinrich­ tung 4 sowie eine Positioniereinrichtung 5 gehören, die auf ei­ ner Grundplatte 6 angeordnet sind. Die Messaufnahmevorrichtung 1 kann Teil eines Messplatzes zur Vermessung des Pleuels 2 sein, wobei die Grundplatte 6 auf einer Messunterlage des Messplatzes, z. B. auf einem stabilen Drehteller 7 montiert wird.
Zum besseren Verständnis der im Folgenden gegebenen Be­ schreibung der erfindungsgemäßen Messaufnahmevorrichtung 1 wird hier der Aufbau eines herkömmlichen Pleuels näher dargestellt. Das Pleuel selbst ist nicht Gegenstand der Erfindung. Das Pleuel 2 weist einen länglichen Schaft 9 auf, an dessen einem Ende ein Pleuelauge 10 und an dessen anderem Ende ein Pleuelfuß 11 ausge­ bildet ist. Der Pleuelschaft 9 ist im Querschnitt doppel-T- oder H-förmig und weist zwei im Wesentlichen parallel zueinander ver­ laufende Schenkel 12, die jeweils durch zwei relativ schmale Kanten 13 begrenzt sind. An den beiden anderen Seiten des Pleu­ elschaftes 9 ist zwischen den Kanten 13 jeweils eine konkave längliche Ausnehmung 14 ausgebildet. Das zur Lagerung eines Kol­ benbolzens vorgesehene Pleuelauge 10, auch Pleuelkopf genannt, ist im Wesentlichen buchsenförmig und weist eine Innenbohrung 15, die in Achsrichtung von ringförmigen Planflächen 16 begrenzt ist, sowie eine in etwa zylindrische Außenseite 17 auf. Der Pleuelfuß 11 ist am Ende des Pleuelschaftes 9 angeordnet und etwa mittig geteilt. Seine Hälften 11a, 11b sind mittels Dehn­ schrauben 18 zusammen gehalten. In dem Pleuelfuß 11 ist eine zylindrische Innenbohrung 19 ausgebildet. Sie ist parallel zu der Innenbohrung 15 ausgerichtet und von an der Innenbohrung 19 angrenzenden ringförmigen Planflächen 20 umgeben.
Die Innenbohrungen 15 und 19 und die ringförmigen Planflä­ chen 16 und 20 auf beiden Seiten des Pleuels 2 müssen enge Tole­ ranzen, zum Teil im Mikrometerbereich, erfüllen. Sie werden des­ halb nach dem Gießen oder Schmieden des Pleuels speziell nach­ bearbeitet, z. B. geschliffen. Die übrige Oberfläche des Pleuels 2 bleibt in vielen Fällen im Wesentlichen gussrau, also in die­ sem Sinne unbearbeitet.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Haltevorrichtung 3 zur Stützung des Pleuelschaftes 9 eingerichtet. Die Haltevorrichtung 3 ist in Fig. 2a vergrößert und ohne das Pleuel 2 dargestellt. Sie weist eine erste quaderförmige Haltesäule 22 mit einer in Fig. 1 senkrecht nach oben ragenden, in Längsrichtung des Pleu­ els schmalen Leiste oder Halteplatte 23 sowie eine zweite qua­ derförmige Säule 24 auf, mit der eine weitere schmale Halteplat­ te 25 verbunden ist. Die Platten 23, 25 sind parallel zueinander und quer zu der Längsrichtung 26 des Pleuels 2 ausgerichtet.
An den von der Grundplatte 6 wegweisenden Flächen der Hal­ teplatten 23, 25 sind zylindrische Ausnehmungen 27, 28 vorgese­ hen, in denen Zylinderstifte 29, 30 angeordnet sind (Fig. 2a). Die Zylinderflächen der Stifte 29, 30 dienen als Auflageflächen 32, 33 für den Pleuelschaft 9. Die Stifte 29, 30 können starr in den Ausnehmungen 27, 28 befestigt sein oder in diesen abrollen, um die Platzierung des Pleuels 2 darauf zu unterstützen. Es ist auch möglich, die von der Grundplatte 6 weg weisenden Flächen der Halteplatten 23, 25 selbst gewölbt oder, wie in Fig. 1 dar­ gestellt, trapezförmig auszugestalten, so dass schmale Längs­ stege als Auflageflächen 32, 33 gebildet werden. Die Auflageflä­ chen 32, 33 sind den streifenförmigen, die Ausnehmung 14 umge­ benden Flächen 13 des Pleuels 2 zugeordnet.
Die Säulen 22, 24 sind in einer T-Nut 34 verankert, die sich in der Richtung 26 quer durch die Grundplatte 6 erstreckt und zu den Seiten der Grundplatte 6 hin offen ist. Die Säulen 22, 24 können in der T-Nut 34 beliebig positioniert und mittels zugehöriger Verankerungsbolzen 35, 36 festgesetzt werden. Außer der Lage ist auch der Abstand der Säulen 22, 24 bzw. der Aufla­ geflächen 32, 33 zueinander innerhalb systembedingter Grenzen beliebig wählbar, so dass Pleuel unterschiedlicher Schaftlänge stets stabil darauf platziert werden können. Als Ausrichthilfe ist an der Grundplatte 46 eine Skala 37 vorgesehen.
Wie die Figuren zeigen, ist die Halteplatte 23 mit der Hal­ tesäule 22 einstückig gefertigt, so dass nach Montage die Aufla­ gefläche 32 im Wesentlichen in der waagrechten Ebene liegt. Die Halteplatte 25 bildet hingegen ein von der Säule 24 gesondertes Teil und ist um zwei, in Fig. 2a explizit eingezeichnete Achsen 38, 39 schwenkbar gelagert. Durch Schwenkung der Halteplatte 25 um die waagrechte, zu der Längsrichtung 26 des Pleuels 2 bzw. der T-Nut 34 parallele Achse 38 kann die Auflagefläche 33 ge­ ringfügig gegen die waagrechte Ebene verschwenkt werden, wie dies durch den Pfeil 40 angedeutet ist. Dadurch kann ein Aus­ gleich vorgenommen werden, wenn die gussrauen Kanten oder Flä­ chen 13 auf beiden Seiten der Ausnehmung 14 nicht in einer Ebene liegen. Die optionale waagrechte, senkrecht zu der Längsrichtung 26 ausgerichtete Schwenkachse 39 ermöglicht es, durch Verschwen­ kung der Halteplatte 25 in der durch den Pfeil 41 angedeuteten Richtung die Auflagefläche 33 insgesamt abzusenken bzw. anzuhe­ ben. Dadurch können Abweichungen in der Schaftdicke längs des Pleuelschaftes 9 kompensiert werden.
In Fig. 2b ist die Spanneinrichtung 4, die hie als Klemm­ einrichtung ausgebildet ist, detaillierter dargestellt. Zu der Klemmeinrichtung 4 gehört ein Stempel 42, der zur Verklemmung des Pleuelschaftes 9 eingerichtet ist, sowie eine Betätigungs­ einrichtung 43 zur Bewirkung der Verklemmung bzw. der Freigabe des Pleuelschaftes 9. Die Wirkungsrichtung der Klemmkraft ist etwa parallel zu den Achsen der Bohrungen 15, 19.
Die Betätigungseinrichtung 43 ist im vorliegenden Beispiel in Form einer Schwenkeinrichtung mit einem Schwenkhebel 44 aus­ geführt, der an einem Ende einen Griff 45 trägt und dessen ande­ res Ende mit einem Träger 46 für den Stempel 42 verbunden ist. Dazwischen ist der Schwenkhebel 44 an einem Ende eines Schwen­ karms 47 schwenkbar gelagert, dessen anderes, in Fig. 1 und 2 unteres Ende an einer Trageplatte 48 drehbar gehalten ist.
Der Träger 46 ist im Wesentlichen durch zwei L-förmige Ble­ che 49 gebildet, die parallel zueinander angeordnet sind. Die Bleche 49 sind durch einen Querstift, bspw. einen Nietstift im Abstand voneinander gehalten, mit dem auch der Schwenkhebel 44 ein Schwenkgelenk 50 bildend verbunden ist. Die kurzen Schenkel der Bleche 49 sind an der Trageplatte 48 schwenkbar gehalten. An den langen Schenkeln der Bleche 49 ist der Stempel 42 befestigt.
Zur Befestigung an dem Träger 46 weist der Stempel 42 ein Befestigungsmittel 52 auf, an dem im Abstand der Bleche 49 von­ einander parallele Längsrillen oder Ausnehmungen 53 vorgesehen sind und an dem ein Gewindebolzen 54 angebracht ist. Bei der Montage wird der Gewindebolzen 54 zwischen die Bleche 49 hin­ durchgeführt, bis sein freies Ende über die in Fig. 1 oberen Kanten der Bleche 49 hinaus ragt und die unteren Kanten der Ble­ che 49 in die Ausnehmungen 53 hinein finden. Durch Anziehen ei­ ner Mutter 55 an dem freien Ende des Gewindebolzens 54 wird der Stempel 42 an dem Träger 46 gesichert. Der Stempel 42 kann längs der langen Schenkel der Bleche 49 beliebig positioniert werden.
Im Anschluss an das Befestigungsmittel 53 weist der Stempel 42 einen quaderförmigen Haltekörper 57 mit zwei Andruckarmen 58, 59 auf. Jeder Andruckarm 58, 59 weist eine an einer Welle 60, 61 gelagerte Andruckplatte 62, 63 auf. Die Wellen 60, 61 sind in Durchgangsöffnungen 64, 65 in dem Haltekörper 57 in der waag­ rechten Lage, parallel zu der Längsrichtung 26 des Pleuelschaf­ tes 9 und zueinander gehalten. Sie können in der Richtung 26 verschoben und in einer bestimmten Stellung festgesetzt werden. Hierzu dienen zwei Innensechskantschrauben 66, 67, die in durch den Haltekörper 57 hindurch, quer zu den Wellen 60, 61 führenden Gewindebohrungen eingeschraubt werden.
Die Andruckplatten 62, 63 sind in der Nähe der Enden der jeweiligen Wellen 60, 61, an unterschiedlichen Seiten des Halte­ körpers 57 gelagert und parallel zueinander, im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung 26 ausgerichtet. Die von dem Be­ festigungsmittel 52 wegweisenden Flächen der Andruckplatten 62, 63 dienen als Andruckflächen 69, 70, um den Pleuelschaft 9 fest­ zuklemmen. Zu diesem Zweck sind die Andruckflächen 69, 70, wie die zugehörigen Auflageflächen 32, 33 auch, nach außen gewölbt oder trapezförmig ausgebildet (Fig. 1) oder vorzugsweise durch entsprechende zylindrische Stifte 71, 72 gebildet, wie es in der Ausführungsform nach Fig. 2b der Fall ist.
Die zylindrischen Stifte 71, 72 sind im Wesentlichen in einer Ebene, parallel zueinander angeordnet. Wenn der Stempel 42 in Richtung auf den Pleuelschaft 9 verschwenkt wird, legen sich die Stifte 71, 72 quer über den Pleuelschaft auf die Kanten 13, die die Ausnehmung 14 an der von den Auflageflächen 32, 33 abge­ wandten Seite des Pleuels 2 begrenzen. Um die bereits erwähnten Ungleichmäßigkeiten des Pleuelschaftes 9 und der Kanten 13 aus­ zugleichen, sind die Andruckplatten 62, 63 vorzugsweise schwenk­ bar an den Wellen 60, 61 gelagert, wie dies durch die Pfeile 73, 74 verdeutlicht ist. Dadurch kann erreicht werden, dass jede Andruckfläche 69, 70 stets beide Kanten 13 berührt und der Pleu­ elschaft 9 stabil, erschütterungsfrei festgespannt wird. Durch die schwenkbare Lagerung der Andruckplatten 62, 63 und der Hal­ teplatte 25 ist eine Ausgleichsvorrichtung 75 zur Kompensation fertigungsbedingter Maßabweichungen geschaffen.
Die Trageplatte 48 der Klemmeinrichtung 4 ist, gegebenen­ falls über eine weitere Platte, in einer senkrecht ausgerichte­ ten Nut 76 eines Halteblocks 77 höhenverstellbar gelagert. In Abhängigkeit von der Dicke des Pleuelschaftes 9 und/oder der gewünschten Andruckkraft kann die Klemmeinrichtung 4 mittels eines durch eine Durchgangsöffnung 78 des Halteblocks 77 führen­ den Schraubenbolzens in der entsprechenden Höhe festgespannt werden (vgl. Fig. 3). Der Halteblock 77 selbst ist, wie aus Fig. 3 hervorgeht, in einer senkrecht zu der T-Nut 34 orientierten im Querschnitt trapezförmigen Nut 78 in der Grundplatte 6 gelagert und in beliebigem Abstand zu der T-Nut 34 festsetzbar.
Vor dem Festklemmen des auf den Auflageflächen 32, 33 ru­ henden Pleuels 2 muss dieser für die anschließende Vermessung exakt positioniert werden. Hierzu ist die erfindungsgemäße Posi­ tioniereinrichtung 5 vorgesehen, zu der ein erstes Positionier­ mittel 80 sowie ein zweites Positioniermittel 81 gehören.
Das erste Positioniermittel 80 ist im Wesentlichen durch einen Zylinder 82 gebildet, der einen Außendurchmesser aufweist, der dem Innendurchmesser der Innenbohrung 19 des Pleuelfußes 11 entspricht. Es können unterschiedlich große Zylinder für eine Vielzahl von Pleuelgrößen vorgehalten werden. Zum Greifen des Zylinders 82 kann an einer seiner Stirnseiten 83 ein Halteknopf 84 oder dgl. vorgesehen sein. Die entgegengesetzt gerichtete Stirnseite 85 des Zylinders 82 ist eben. In der Mitte der Stirn­ seite 85 ragt ein zylindrischer Zentrierstift 86 aus dieser he­ raus, der in eine Zentrierbohrung 87 in einer zur Lagerung des Zylinders 82 vorgesehenen Lagerplatte 88 spielarm passt (vgl. Fig. 3). Der Zylinder 82 ist abnehmbar an der Lagerplatte 88 gehalten.
Die Lagerplatte 88 ist relativ flach, so dass, wenn sie auf der Grundplatte 6 aufliegt, ihre obere, ebene Seite 89, auf die der Zylinder 82 gestellt wird, deutlich unterhalb der Auflage­ flächen 32, 33 liegt. Die Lagerplatte 88 ist in der T-Nut 34 verschiebbar gelagert. Mittels in Senklöchern 90 versenkten Schrauben 91 wird die Lagerplatte 88 in der gewünschten Lage, die bspw. nach einer Skala 92 eingestellt wird, verankert.
Das zweite Positioniermittel 82 ist in Form eines quader­ förmigen Prismenbocks 93 ausgeführt, der zwei Aufnahmearme 94, 95 zur Aufnahme des Pleuelauges 10 trägt. Die Aufnahmearme 94, 95 sind vorliegendenfalls als gerade Prismen mit dreieckiger Grundfläche ausgebildet, die, wenn der Prismenbock 93 an der Grundplatte 6 angebracht ist, im Wesentlichen waagrecht angeord­ net ist. Zwei aufeinander zu gerichtete, senkrechte Flächen 96, 97 der Prismen 94, 95 verlaufen ausgehend von dem Prismenbock 93 schräg nach außen, wobei sich der Abstand nach außen hin zuneh­ mend vergrößert. Die Flächen 96, 97 schließen zwischen einander ungefähr einen rechten Winkel ein. Die Flächen 96, 97 sind in etwa auf Höhe der Auflageflächen 32, 33 angeordnet und in verti­ kaler Richtung derart ausgedehnt, dass sie Pleuel 2 unterschied­ licher Dicke sicher aufnehmen können. Es ist auch möglich, an­ ders gestaltete Aufnahmearme 94, 95 vorzusehen, die bspw. auch höhenverstellbar angeordnet sein können.
Das zweite Positioniermittel 82 ist ebenfalls in der T-Nut 34 eingesetzt und auf die Haltevorrichtung 3 sowie das erste Positioniermittel 81 zu oder von diesen weg verschiebbar. Ein durch den Prismenbock 93 führender Schraubenbolzen 98 ermöglicht ein Festklemmen des zweiten Positioniermittels 82 in der T-Nut 34. Die T-Nut 34 dient bei der Ausrichtung der Positioniermittel 81, 82 und der Halteplatten 23, 25 als Führungsnut oder Füh­ rungseinrichtung. All diese Elemente sind dadurch in Längsrich­ tung des Pleuels genau aufeinander zu ausgerichtet.
Die erfindungsgemäße Messaufnahmevorrichtung 1 dient zur lagegenauen Positionierung und zum stabilen Festklemmen eines Pleuels 2 oder eines anderen Körpers mit einem im Wesentlichen länglichen Körperteil, bspw. einem Schaft, und einem mit diesem verbundenen Körperbereich, der eine Bohrung, vorzugsweise eine quer zu dem Schaft ausgebildete Durchgangsbohrung aufweist, da­ mit der Körper oder das Pleuel 2 anschließend mit Hilfe einer Messvorrichtung präzise vermessen werden kann. Die Messaufnahme­ vorrichtung 1 funktioniert wie folgt:
Zur Aufnahme des Pleuels 2 wird zuerst die Lagerplatte 2 in der T-Nut 34 bspw. mit Hilfe der Skala 92 in die für den spe­ ziellen Pleuel 2 geeignete Positionierposition gebracht und in der T-Nut 34 festgeklemmt. Sofern noch nicht geschehen, wird der Zylinder 82 auf der Lagerplatte 88 platziert, wobei der Zen­ trierstift 86 in die Zentrierbohrung 87 findet. Die eingestellte Positionierposition des Zylindermantels stellt eine Bezugslage für die Messung dar.
Danach wird der Pleuelfuß 11 des Pleuels 2 über den Zylin­ der 82 geschoben und der Pleuelschaft 9 auf die Auflageflächen 32, 33 gelegt. Gegebenenfalls kann der Abstand zwischen den Auf­ lageflächen 32, 33 verstellt werden. Die Säulen 22, 24 können bspw. in der T-Nut 34 voneinander weg verschoben und durch An­ ziehen der Verankerungsbolzen 35 festgeklemmt werden.
Beim Auflegen des Pleuels 2 zentrieren sich die bearbeite­ ten Innenflächen der Innenbohrung 19 an den Mantelflächen des Zylinders 82. Die senkrechte Position des Pleuels 2 wird durch die Auflageflächen 32, 33 vorgegeben, die die Kanten 13 an der in Fig. 1 unteren Seite des Pleuelschaftes 9 stützen. Bei idea­ len Kanten 13 legen die Auflageflächen 32, 33 eine waagrechte Auflageebene oder Stützebene fest. Sind die Kanten 13 jedoch uneben, verschwenkt sich die Halteplatte 25 in der senkrechten Ebene quer zum Pleuelschaft 9 (in Richtung des Pfeiles 40) der­ art, dass sie stets beide Kanten 13 berührt. Gegebenenfalls schwenkt sie auch in Richtung 41, um Schwankungen der Schaftdi­ cke auszugleichen. Es ergeben sich immer vier Stützflächen oder -punkte an denen die Kanten 13 gestützt und das Pleuel 2 stabil und momentenfrei gehalten wird.
Anschließend wird der Prismenbock 93 an das Pleuelauge 10 herangeschoben. Wenn die Aufnahmearme 94, 95, insbesondere die Flächen 96, 97, die unbearbeitete radiale Außenseite 17 des Pleuelauges 10 zwischen einander aufnehmen, ist der letzte Frei­ heitsgrad genommen. Der Prismenbock wird in dieser Positionier­ position in der T-Nut 34 festklemmt, und die Positionierposition wird durch Einstellen eines in der T-Nut 34 verschiebbaren und festklemmbaren Anschlags 100 gesichert.
Ist die Lage des Pleuels 2 derart festgelegt, kann er durch Betätigung der Klemmeinrichtung 4 festgeklemmt werden. Zur Ver­ meidung einer Verformung des Pleuelschaftes 9 werden die An­ druckplatten 62, 63 derart zu den Halteplatten 23, 25 ausgerich­ tet, dass die Andruckflächen 69, 70 bei der Verklemmung des Pleuelschaftes 9 genau über den Auflageflächen 32, 33 liegen.
Durch Schwenken des Griffs 45 von seiner in Fig. 2b gezeig­ ten, annähernd senkrechten Stellung in die in Fig. 1 veranschau­ lichte waagrechte Stellung entgegen dem Uhrzeigersinn, werden der Schwenkarm 47 und der Träger 46 im Uhrzeigersinn und die Andruckflächen 69, 70 auf den Pleuelschaft 9 zu verschwenkt, bis die Andruckflächen 69, 70 die in Fig. 1 oberen Kanten 13 berüh­ ren. Sofern diese Kanten 13 Unebenheiten aufweisen, verschwenken die Andruckplatten 62, 63 um die Wellen 60, 61 in der durch die Pfeile 73, 74 gekennzeichneten Richtung derart, dass jede An­ druckfläche 69, 70 stets beide Kanten 13 berührt. Der Pleuel­ schaft wird somit sicher und momentenfrei festgeklemmt. Dieses Verfahrensstadium ist in Fig. 1 gezeigt.
Zur Vermessung kann der Zylinder 82 mit dem Knopf 84 von der Lagerplatte 88 durch die Innenbohrung 19 entnommen werden, so dass alle bearbeiteten Flächen 19, 20 des Pleuelfußes 11 frei zugängig werden. Bedarfsweise kann auch der Prismenbock 93 in eine von dem Pleuelauge 10 entfernte Ruheposition verschoben oder sogar vollständig aus der T-Nut 34 herausgezogen werden.
Fig. 3 zeigt die Messaufnahmevorrichtung 1 mit Blick auf deren Rückseite mit dem Griff 45 und dem Halteblock 77 der Klemmeinrichtung 4, wobei sich der Zylinder 82 und der Prismen­ bock 93 in ihren jeweiligen, von dem Pleuel 2 beabstandeten Ru­ hepositionen befinden. Wie ersichtlich, können alle bearbeiteten Flächen des erschütterungsfrei festgeklemmten Pleuels 2, also sowohl die der Innenbohrungen 15 und 19 als auch die an diesen angrenzenden Planflächen 16 und 20 an der Unter- wie auch der Oberseite des Pleuels 2, in einem Messgang vermessen werden. Dies wird durch die beispielhaft eingezeichneten Stellungen 101', 101" und 101''' des Messkopfs verdeutlicht. Das Pleuel 2 braucht nicht gewendet und neu positioniert zu werden, wodurch die gesamte Messzeit verringert werden kann. Nach der Messung wird die Klemmeinrichtung 4 gelöst und das Pleuel entnommen. Das nächste Pleuel kann in der geschilderten Weise positioniert, festgeklemmt und vermessen werden.
Im Allgemeinen ist bei der Positionierung des nächsten Pleuels 2 eines gleichen Typs keine erneute Einstellung der Po­ sitioniermittel 80, 81, der Halteplatten 23, 25 und der Andruck­ platten 62, 63 von Nöten. Es braucht lediglich der Zylinder 82 auf die Lagerplatte 88 gestellt und der Prismenbock 93 bis zu dem Anschlag 100 verschoben zu werden. Die erfindungsgemäße Messaufnahmevorrichtung weist jedoch vorzugsweise eine Indexein­ richtung 102 auf, die die nachfolgende Positionierung von Pleu­ eln gleichen Typs erleichtert.
Die Indexeinrichtung 102, wie sie in den Fig. 4a, 4b im Speziellen gezeigt ist, ist durch wenigstens einen Indexbolzen 103a, 103b und das zweite Positioniermittel 81 gebildet. In der Ausführungsform nach Fig. 4a ist nur ein Indexbolzen 103a vor­ gesehen, der in einer waagrechten Lage an einem Finger 104a an­ gebracht ist, der von einer der Halteplatten 23, 25 senkrecht nach oben ragt. Der hier als Anschlagschraube ausgebildete In­ dexbolzen 103a wird beim positionierten Pleuel 2 bis zum An­ schlag an den ihm zugewandten Schenkel 12 des H-förmigen Pleuel­ schaftes 9 gedreht und mit einer Kontermutter 105a gesichert. Zum Positionieren des nachfolgenden Pleuels 2 gleicher Bauart, wird der Prismenbock 93 bis an den Anschlag 100 herangeschoben. Die Lage des Pleuels auf der durch die Haltevorrichtung vorgege­ benen Stützfläche ist durch die Flächen 96, 97 der Aufnahmearme 94, 95 und die Anschlagschraube 103a eindeutig bestimmt. Somit kann vor jeder Messung eine schnelle und dennoch genaue Ausrich­ tung des Pleuels vorgenommen werden.
Gemäß Fig. 4b sind an beiden Halteplatten 23, 25 der Halte­ vorrichtung 3 derartige Finger 104a, 104b mit Anschlagschrauben 103a, 103b und Kontermuttern 105a, 105b vorgesehen. Um Überbe­ stimmung zu vermeiden, wird hier zur Positionierung neben den beiden Anschlagschrauben 104a, 104b vorzugsweise eine senkrechte plane Anlagefläche 106 verwendet, die auf der von den Aufnahme­ armen 94, 95 wegweisenden Seite des Prismenbocks 93 ausgebildet ist. Wie bereits erwähnt, kann der Prismenbock um 180° gedreht, in die T-Nut 34 eingesetzt werden. Der Anschlag 100 wird ent­ sprechend der Indexlage der Anlagefläche 106 festgesetzt.
Die in der Zeichnung in Bezug auf ein Pleuel dargestellte Ausführungsform kann auch für andere, eine zu vermessende Boh­ rung aufweisende Prüfkörper, bspw. für Spritzdüsen, genutzt wer­ den. Gegebenenfalls erforderliche Modifikationen, bspw. eine Anpassung der Form der Positioniermittel oder der Klemmbacken an den speziellen Düsenkörper bewegen sich im Rahmen der durch die Erfindung erfassten einfachen konstruktiven Ausgestaltungsmög­ lichkeiten. Sie brauchen daher hier nicht näher erläutert zu werden.
Unabhängig vom Prüfkörper können die Vorteile der erfin­ dungsgemäße Messaufnahmevorrichtung 1, insbesondere die Möglich­ keit einer lagegenauen Positionierung und Festspannung eines Prüfkörpers, stets genutzt werden. Durch die spezielle Spann­ technik werden Verformungen des Prüfkörpers vermieden. Der Prüf­ körper wird sicher und erschütterungsfrei gehalten, was eine Messung mit hoher Genauigkeit ermöglicht. Außerdem wird pro Prüfkörper eine Rüstzeit eingespart, da alle wichtigen Merkmale in einer Aufspannung zugänglich sind und somit gemessen werden können.
Die Messaufnahmevorrichtung 1 ist für Prüfkörper unter­ schiedlicher Bauarten und Größen geeignet. Die flexible Ein­ stellbarkeit der Vorrichtungsteile 3, 4 und 5 sowie Skalen 37, 92 und sonstige Ausrichthilfen unterstützen die Anpassung sowie eine reproduzierbare Ausrichtung und Klemmung des Prüfkörpers. Grenzen für Rundheitsmessungen können durch weitere, hier nicht näher veranschaulichte Markierungen gekennzeichnet werden.
Zu einer Messaufnahmevorrichtung 1 für einen Prüfkörper 2 mit wenigstens einem eine Bohrung aufweisenden Körperbereich 10, 11 gehört eine Haltevorrichtung 4 mit wenigstens einer Aufla­ gefläche 32, 33 zur Stützung eines mit dem Körperbereich 10, 11 verbundenen Körperabschnitts 9, eine Spanneinrichtung 4 zum Spannen des Körperabschnitts 9 gegen die Auflagefläche 32, 33 sowie eine Positioniereinrichtung 5 zur lagerichtigen Positio­ nierung des Prüfkörpers 2 auf der Auflagefläche zumindest vor dem Festspannen. Die Positioniereinrichtung 5 ist in eine Posi­ tionierposition, in der sie die zu vermessende Bohrung 15, 19 des Körperbereiches 10, 11 auf der Auflagefläche ausrichtet, sowie eine von dem Körper 2 entfernte Ruheposition überführbar und/oder abnehmbar gelagert.
Wird der Körperabschnitt 9 nach der Platzierung und Posi­ tionierung des Prüfkörpers auf der Auflagefläche 32, 33 fest­ gespannt und die Positioniereinrichtung 5 in die Ruheposition überführt, ist der Prüfkörper 2 in einem stabilen Schwebezustand gehaltert, in dem ein freier Zugang zu den bearbeiteten Flächen des Körperbereichs 10, 11 geschaffen ist. Diese Flächen können anschließend in einem einzigen Messgang genau vermessen werden. Die Gesamtmesszeiten können dadurch reduziert werden.

Claims (24)

1. Messaufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines Körpers (2) mit wenigstens einem eine Bohrung (15, 19) aufweisenden Körper­ bereich (10, 11) und einem mit dem Körperbereich (10, 11) ver­ bundenen, eine Längserstreckung aufweisenden unbearbeiteten Kör­ perabschnitt (9), um den Körper (2) anschließend zu vermessen,
mit einer Haltevorrichtung (3), an der wenigstens eine Auf­ lagefläche (32, 33) ausgebildet ist, durch die eine Stützfläche für den Körperabschnitt (9) definiert ist,
mit einer Spanneinrichtung (4), die zum Festspannen des Körperabschnitts (9) auf der Auflagefläche (32, 33) eingerichtet ist,
mit einer Positioniereinrichtung (5) zur für die Vermessung lagerichtigen Positionierung des Körpers (2) auf der Stützfläche zumindest vor dem Festspannen,
wobei die Positioniereinrichtung (5) in eine Positionier­ position, in der der Körper (2) für die Vermessung lagegenau positioniert wird, und eine von dem Körper (2) entfernte Ruhepo­ sition überführbar und/oder abnehmbar gelagert ist, so dass freier Zugang zu dem wenigsten einen Körperbereich (10, 11) und der Bohrung (15, 19) des lagegenau positionierten und an dem Körperabschnitt (9) festgespannten Körpers (2) geschaffen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Aufnahme eines Pleuels (2) eingerichtet ist, bei dem der die Bohrung (15, 19) aufweisende Körperbereich (10, 11) durch den Pleuelfuß (10) und/oder das Pleuelauge (10) und der Körperabschnitt (9) durch den Pleuelschaft (9) gebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Haltevorrichtung (3) zwei voneinander ge­ trennte Auflageflächen (32, 33) aufweist, die auf quer zu dem Körperabschnitt oder Pleuelschaft (9) ausgerichteten Leisten (29, 30) ausgebildet sind, deren Abstand zueinander vorzugsweise variierbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Auflageleisten (30) um eine parallel zu dem Kör­ perabschnitt oder Pleuelschaft (9) verlaufende, horizontale Ach­ se (38) schwenkbar gelagert ist.
5. Vorrichtung nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageleiste (30) zusätzlich um eine quer zu dem Kör­ perteil oder Pleuelschaft (9) verlaufende, horizontale Achse (39) schwenkbar gelagert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Spanneinrichtung (4) durch eine Klemmeinrich­ tung (4) gebildet ist, die zum Festklemmen des Körperabschnitts oder Pleuelschaftes (9) zwischen der Auflagefläche (32, 33) und einer dieser zugeordneten Andruckfläche (69, 70) der Klemmein­ richtung (4) eingerichtet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (4) der Anzahl der Auflageflächen (32, 33) entsprechende Anzahl von Andruckflächen (69, 70), vorzugs­ weise zwei Andruckflächen (69, 70), aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckflächen (69, 70) an Andruckleisten (71, 72) aus­ gebildet sind, die in sich senkrecht zur Längsrichtung (26) des Körperabschnitts oder Pleuelschaftes (9) erstreckenden Ebenen angeordnet und in Richtung (26) verstellbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Andruckflächen (69, 70) um waagrechte, par­ allel zu der Längsachse (26) des Körpers oder Pleuels (2) ver­ laufende Achsen (60, 61) schwenkbar gelagert sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Spanneinrichtung (4) eine Betätigungsvorrich­ tung (43) zum Festspannen und zur Freigabe des Körperabschnitts oder Pleuelschaftes (9) aufweist, zu der vorzugweise eine Schwenkeinrichtung (44, 46, 47) zum Schwenken der Andruckfläche (69, 70) in Richtung auf die Auflagefläche (33, 33) zu und von dieser weg gehört.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Stärke der durch die Spanneinrichtung (4) auf den Körperabschnitt oder Pleuelschaft (9) bewirkten Spannkraft einstellbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (5) in Längsrichtung (26) des Körpers (2) auf diesen zu und von diesem weg verschiebbar gela­ gert ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Positioniereinrichtung (5) wenigstens eine Führungsein­ richtung, vorzugsweise eine Führungsnut (34) in einer Grundplat­ te (6) zugeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Positioniereinrichtung (5) mehrere Positio­ niermittel (80, 81) aufweist, die zur Positionierung unter­ schiedlicher Bereiche des Körpers (2) auf der Stützfläche die­ nen, wobei wenigstens ein Positioniermittel (80, 81) zum Festle­ gen der Position des die Bohrung (15, 19) enthaltenden Körper­ bereiches (10, 11) eingerichtet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 14, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Positioniereinrichtung (5) ein erstes Posi­ tioniermittel (80) zum Festlegen der Position des Pleuelfußes (11) auf der Stützfläche sowie ein zweites Positioniermittel (81) aufweist, das zum Festsetzen des Pleuelauges (10) einge­ richtet ist, dass das erste und zweite Positioniermittel (80, 81) in Längsrichtung (26) des Pleuels (2) aufeinander zu und voneinander weg verschiebbar angeordnet sind, und dass hierzu wenigstens eine, vorzugsweise für beide Positioniermittel (80, 81) eine gemeinsame Führungseinrichtung vorgesehen ist, die vor­ zugsweise durch die Führungsnut (34) in der Grundplatte (6) ge­ bildet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, dem Pleuelfuß (11) zugeordnete Positioniermittel (80) durch einen Zylinder (82) gebildet ist, der einen im We­ sentlichen dem Innendurchmesser des Pleuelfußes (11) entspre­ chenden Außendurchmesser aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (82) auf einer längs des Pleuelschaftes (9) verstellbar angebrachten Lagerplatte (88), von dieser abnehmbar angeordnet ist und dass Mittel (91) zur Festsetzung der Lager­ platte (88) in einer definierten Lage vorgesehen sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite, dem Pleuelauge (10) zugeordnete Positionier­ mittel (81) zur Aufnahme der unbearbeiteten Außenseite (17) des Pleuelauges (10) eingerichtet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Positioniermittel (81) durch einen Bock (93) mit prismenförmigen Aufnahmearmen (94, 95) gebildet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine einstellbare Indexeinrichtung (102) zur Er­ fassung der Lage des Körpers oder Pleuels (2) vorgesehen ist, durch die dessen Lage auf der Stützfläche eindeutig festgelegt ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Indexeinrichtung (102) wenigstens ein verstellbarer Indexbolzen (103a, 103b) gehört, mit dem der Körperabschnitt oder Pleuelschaft (9) angetastet wird.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Indexeinrichtung (102) durch wenigstens eine waagrecht ausgerichtete Anschlagschraube (103a, 103b) und ein Positionier­ mittel (81) der Positioniereinrichtung (5) gebildet ist, dessen Lage durch ein Anschlagmittel (100) festlegbar ist.
23. Verfahren zum Positionieren und Festsetzen eines Kör­ pers (2) mit wenigstens einem eine Bohrung (15, 19) aufweisenden Körperbereich (10, 11) und einem mit diesem verbundenen Körper­ abschnitt (9), insbesondere eines Pleuels (2) mit einem Pleuel­ schaft (9), einem Pleuelfuß (11) und einem Pleuelauge (10), auf einer Stützfläche, um den Körper (2) anschließend zu vermessen, wobei zu dem Verfahren folgende Schritte gehören:
  • a) Auflage des Körperabschnitts, insbesondere des unbe­ arbeiteten Pleuelschaftes (9) auf eine die Stützfläche definierende Auflagefläche (32, 33),
  • b) Ausrichtung des Körpers, insbesondere des Pleuels (2) auf der Stützfläche mittels einer an wenigstens einer Bezugsfläche angreifenden Positioniereinrichtung (5), so dass der Körper, insbesondere das Pleuel (2) für die Vermessung lagegenau positioniert ist,
  • c) Festspannen des Körperabschnitts, insbesondere des Pleuelschaftes (9) auf der Auflagefläche (32, 33), und
  • d) Überführung der Positioniereinrichtung (5) in eine von dem Körperbereich, insbesondere dem Pleuelfuß (11) und dem Pleuelauge (10) entfernte Ruheposition.
24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei in einem weiteren Schritt die Lage des positionierten und/oder festgespannten Kör­ pers, insbesondere Pleuels (2) mittels einer Indexeinrichtung (102) erfasst wird und wobei zum nachfolgenden Positionieren eines nächsten Körpers, insbesondere Pleuels (2) dergleichen Größe lediglich die Indexeinrichtung (102) verwendet wird.
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