DE102004015697B4 - Messvorrichtung - Google Patents

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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • B23Q17/2233Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work for adjusting the tool relative to the workpiece
    • B23Q17/2275Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work for adjusting the tool relative to the workpiece of a tool-axis relative to a workpiece-axis

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Abstract

Messvorrichtung zur exakten Zentrierung eines Werkstückes und/oder eines Teils eines Werkstückes (18) auf eine Werkzeugachse (20), mit einem Basiselement (1) mit einem zugeordneten Messmittel (12), wobei das Basiselement (1) mit einer Werkzeugaufnahme (3) einer Werkzeugmaschine (4) verbindbar ist, wobei ein Messarm (8) mit dem zugeordneten Messmittel (12) gegenüber einem Basisarm (5) des Basiselements (1) verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Seitenschenkel (7) des Messarms (8) und der Basisarm (5) über eine Verbindungseinrichtung (9) miteinander verbindbar und zueinander festlegbar sind und an den Seitenschenkel (7) ein Basisschenkel (14) anschließt, wobei endseits an den Basisschenkel (14) ein Messschenkel (11) zur Aufnahme des Messmittels (12) anschließt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • STAND DER TECHNIK
  • Im Stand der Technik sind Fühlhebelmessgeräte bekannt, die in einer Werkzeugaufnahme einer Werkzeugmaschine festlegbar sind. Mittels mehrerer Gelenke wird ein Messtaster an ein zu vermessendes Werkstück angepasst. Diese Geräte decken durch die vielen Freiheitsgrade, welche die Gelenke zur Verfügung stellen, einen breiten Einsatzbereich ab, sind aber aufgrund der vielen Freiheitsgrade verhältnismässig umständlich handzuhaben. Ferner erhöht sich durch die vielen Einstellmöglichkeiten das resultierende Spiel des Messgerätes, worunter die Präzision der Messung leidet, was unerwünscht ist.
  • Bei anderen Geräten erfolgt die Anpassung an das zu vermessende Werkstück durch Auswechseln von Messtastereinsätzen und einer Winkelveränderung des Tasters selbst, bzw. nur durch letzteres. Bei Geräten dieser Art ist jedoch eine aufwendige Mechanik nötig, so dass diese Geräte verhältnismässig teuer sind, insbesondere wenn sie höheren Präzisionsanforderungen genügen müssen.
  • Beispielsweise zeigt die DE 66 055 97 U ein Fühlhebelmessgerät, das mit einem Aufnahmeschaft in die Spindel einer Werkzeugmaschine einsetzbar ist. Zum Austreiben des Messgeräts aus der Maschinenspindel kann das Messgerät von einem Schaft getrennt werden, so dass das Messgerät von den Schlägen beim Ausschlagen aus dem Schaft verschont bleibt. Um das Messinstrument auf unterschiedliche Durchmesser des Werkstücks anzupassen weist es ein Zwischenstück, das aus teleskopartig gegeneinander verschiebbaren Rohren besteht, auf.
  • AUFGABE
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Messvorrichtung der oben genannten Art zu entwickeln, die präzise, einfach in der Handhabung und kostengünstig herzustellen ist.
  • LÖSUNG
  • Zur Lösung der Aufgabe führt eine Messvorrichtung mit den Merkmalen gemäss Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben isch aus den Unteransprüchen.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Messarm mit zugeordnetem Messmittel gegenüber einem Basiselement verschoben bzw. ein Basisarm zur direkten oder indirekten Aufnahme des Messmittels gegenüber dem Basiselement.
  • Durch die verschiebbare Lagerung wird das Messmittel durch Veränderung von lediglich einem Freiheitsgrad in Position gebracht. Dies ist sehr einfach zu handhaben und kann mit höchster Präzision durchgeführt werden. Ferner kann die Verschiebbarkeit mit einfachen Mitteln realisiert werden. Dabei kann ein Messmittel, insbesondere eine herkömmliche Messuhr, mit dem Basisarm über zumindest einen Messarm verbunden sein. Das zu vermessende Werkstück bzw. der zu vermessende Teil kann querschnittlich beliebige Formen wie rund, oval, rechteckig, mehreckig, elliptisch od. dgl. aufweisen. In einem einfachen Fall kann eine exakte Mitte eines Werkstückes ermittelt werden. Daraus erschliessen sich eine beliebige Anzahl weiterer Einsatzmöglichkeiten wie bspw. die Mittenbestimmung einer quadratischen oder rechteckigen Fläche.
  • Bei der Erfindung ist das Messmittel an einem Messarm angeordnet und gegenüber einem Basisarm linear verschiebbar und/oder an unterschiedlichen Stellen positionierbar und festlegbar. Somit erweitert sich vorteilhaft der Messbereich der Messvorrichtung. Durch eine vorzugsweise horizontale und manuelle Verschiebbarkeit des Basisarms ist die Handhabung vereinfacht. Vorzugsweise sind der Messarm und der Basisarm aus demselben Grundmaterial gefertigt und gleichen sich insbesondere in einer Querschnittsform. Dadurch ist es in vorteilhaft einfacher Weise möglich, den Messarm bzw. das daran angeordnete Messmittel und den Basisarm in derselben Ebene senkrecht zu einer Werkzeugachse anzuordnen. Das erleichtert die Handhabung.
  • Als erfindungsgemäss hat sich ein Messarm erwiesen, der einen Seitenschenkel aufweist, an welchen einends in bevorzugt etwa lotrecht ein Basisschenkel anschliesst, wobei endseits an den Basisschenkel ein Messschenkel zur Aufnahme eines Messmittels anschliesst. Durch diese Form wird der Messbereich in lotrechter Richtung erweitert. Ferner ermöglicht diese Form eine sehr stabile Anordnung, insbesondere wenn sich der Seitenschenkel und der Messschenkel in dieselbe Richtung vom Basisschenkel weg erstrecken.
  • Ist der Messschenkel schwenkbar gegenüber dem Basisschenkel gelagert, kann der Messbereich der Messvorrichtung für insbesondere grosse oder kleine zu vermessende Werkstücke erweitert werden. Durch ein Verschwenken des Messschenkels um etwa 180° gegenüber oben erwähnter Anordnung erstrecken sich der Seitenschenkel und der Messschenkel in entgegengesetzter Richtung vom Basisschenkel weg. Auf diese Weise wird der Seitenschenkel in seiner Ausrichtung verlängert.
  • Für besondere Einsatzfälle kann es auch geeignet sein, das Messmittel direkt an dem Basisschenkel oder an dem Seitenschenkel anzuordnen bzw. den Messarm nur in Form eines Seitenschenkels oder eines Seitenschenkels mit Basisschenkel auszubilden. Generell kann auch eine Verlängerung des Basisschenkels zweckmässig sein.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Arme und Schenkel weist einen rechteckigen, insbesondere identischen, Querschnitt auf. Diese einfache Form ermöglicht eine präzise parallele und lotrechte Ausrichtung der Arme und Schenkel zueinander, was für eine genaue Ausrichtung der Messvorrichtung vorteilhaft ist. An dieser Stelle sei erwähnt, dass für besondere Anwendungsfälle auch besondere Formen des Basisarms oder des zumindest einen Verbindungsstücks zur Anwendung kommen können. So sind auch gebogene Varianten denkbar.
  • Erfindungsgemäss sind der Messarm, insbesondere ein Seitenschenkel des Messarms, und der Basisarm über eine Verbindungseinrichtung miteinander verbindbar und zueinander festlegbar. Durch die Verbindungseinrichtung können die beiden Arme insbesondere lösbar miteinander verbunden werden und zwar in verschiedenen Positionen. Besonders einfach geschieht dies durch zwei Klemmteile, zwischen die der Basisarm und der Seitenschenkel des Basisarms eingesetzt sind und die Klemmteile über ein Befestigungsmittel gegeneinander bewegbar sind. Diese Verbindungseinrichtung kann bei gleichartiger Ausführung der Schenkel und Arme auch für Verlängerungen und/oder Erweiterungen, bspw. des Basisschenkels, eingesetzt werden.
  • Führungselemente in den Klemmteilen ermöglichen eine sehr exakte, lineare und nahezu spielfreie Führung des Basisarms und des Seitenschenkels. Das erleichtert zum Einen die Ausrichtung der Messvorrichtung und erhöht die Messgenauigkeit. Diese Führungselemente können in vielen Formen wie Führungsnasen oder -zapfen ausgeführt werden oder in besonders geeigneter Weise in Form von als Nuten ausgebildete Linearführungen. Dabei können je zwei Nuten in den Klemmteilen vorgesehen sein oder nur zwei Nuten in einem Klemmelement oder auch eine Nut je Klemmelement. Grundsätzlich ist auch denkbar, dass nur ein Klemmelement eine Nut aufweist, in die sowohl Basisarm als auch Seitenschenkel einführbar sind, die dann mit dem anderen Klemmelement gegeneinander im Reibschluss verbunden werden.
  • Vorteilhafterweise weist das Basiselement einen Grundkörper auf, der stirnseitig mit einer Platte lösbar oder fest verbunden ist, wobei im Grundkörper eine Führung vorgesehen ist und der Grundkörper ggf. mit einer Abdeckung lösbar, insbesondere verschraubt, oder fest verbunden ist. Ist die Führung als Nut ausgebildet, kann ein Verdrehen des Basisarms in der Führung durch einen rechteckigen Querschnitt verhindert werden. Dies wiederum ermöglicht eine einfache, präzise und sichere Verschiebbarkeit des Basisarms durch eine Verstelleinrichtung mit Gewindestange, beispielsweise eine Spindel. Es sind eine Vielzahl anderer Führungen wie beispielsweise Teleskopführungen, Schwalbenschwanzführungen, Flachführungen, Prismenführungen od. dgl. denkbar.
  • Bevorzugterweise ist die Verstelleinrichtung drehbar im Basiselement gelagert und steht mit einem Innengewinde im Basisarm in Eingriff. Auf diese Weise kann der Basisarm gegenüber dem Basiselement mittels des Verstellelements der Verstelleinrichtung hochpräzise und sehr bedienungsfreundlich verschoben werden. Eine andere Variante wären zwei Verstelleinrichtungen, wobei eine für die Grobpositionierung und die zweite für eine Feinpositionierung des Basisarms eingesetzt werden könnte.
  • Um ein Spiel zwischen dem Basisarm, dem Basiselement und der Verstelleinrichtung auszugleichen und damit eine hohe Messgenauigkeit zu gewährleisten, ist der Basisarm gegenüber dem Basiselement beispielsweise über ein Kraftspeicherelement, insbesondere eine Feder, vorgespannt. Zweckdienlich ist eine Spiralfeder, die in einer Bohrung zwischen dem Basisarm und der Platte koaxial vorzugsweise um die Gewindestange der Verstelleinrichtung anzuordnen. Es können auch andere Möglichkeiten der Vorspannung in Betracht kommen wie bspw. Tellerfedern, die bspw. den Basisarm und die Verstelleinrichtung vorspannen. Auch eine Vorspannung hydraulischer oder pneumatischer Art sind denkbar.
  • Ist ein Durchmesser der Bohrung des Grundkörpers grösser als die Breite der Nut, kann ein Kraftspeicherelement, insbesondere eine Spiralfeder dort eingesetzt sein, welche sich einends an der Nut abstützt. Hierdurch kann das Kraftspeicherelement nicht aus der Bohrung bzw. der Nut gleiten kann.
  • Der Schaft ist bevorzugterweise lösbar mit dem Grundkörper verbunden, um mit ggf. unterschiedlichen Durchmessern ein Einspannen in unterschiedlich grosse oder unterschiedlich beschaffene Werkzeugaufnahmen oder Spannfutter die Messvorrichtung einsetzen zu können.
  • FIGURENBESCHREIBUNG
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
  • 1 eine erfindungsgemässe Messvorrichtung in Gebrauchslage an einer Werkzeugmaschine in einer schematischen und perspektivischen Darstellung;
  • 2 eine schematisch dargestellte Seitenansicht der Messvorrichtung gemäss 1;
  • 3 eine Seitenansicht auf eine Verbindungseinrichtung als Bauteil der Messvorrichtung gemäss den 1 und 2;
  • 4 einen Längsschnitt durch ein Basiselement der Messvorrichtung mit darin verschiebbar angeordnetem Basisarm;
  • 5 einen Teilquerschnitt durch das Basiselement gemäss 4 entlang der Linie V-V;
  • 6 einen Teilquerschnitt durch das Basiselement gemäss 4 entlang der Linie VI-VI ohne Darstellung eines Kraftspeicherelements.
  • Gemäss 1 ist bei einer Messvorrichtung M ein Basiselement 1 über einen Schaft 2 in einer Werkzeugaufnahme 3 einer Werkzeugmaschine 4 festgelegt. Ein stangenförmiger Basisarm 5 mit rechteckigem Querschnitt ragt einends aus dem Basiselement 1 heraus. Andernends ist eine Verstelleinrichtung 6, insbesondere eine Spindel oder Schraube, am Basiselement 1 angeordnet. Der Basisarm 5 kann durch Verdrehen der Verstelleinrichtung 6 insbesondere horizontal verschoben werden, was später im Detail beschrieben ist. Eine Verbindungseinrichtung 9 mit einem Befestigungsmittel 10 verbindet den Basisarm 5 mit einem Seitenschenkel 7 eines Messarms 8. Der Basisarm 5 und der Seitenschenkel 7 verlaufen gegensinnig parallel, d. h. die Stirnflächen der freien Enden des Basisarms 5 und des Seitenschenkels 7 weisen in entgegengesetzte Richtungen.
  • An den Seitenschenkel 7 des Messarms 8 schliesst lotrecht ein Basisschenkel 14 an. Andernends des Basisschenkels 14 ist ein Messschenkel 11 angeordnet, der sich in gleicher Richtung oder gleichsinnig wie der Seitenschenkel 7 vom Basisschenkel 14 weg erstreckt. Der Messschenkel 11 ist verschwenkbar um eine Achse 13 am Basisschenkel 14 gelagert und ist kürzer als der Seitenschenkel 7.
  • Am Messschenkel 11 ist andernends ein Messmittel 12, insbesondere eine Messuhr, angeordnet. Das Messmittel 12 weist oben eine Messanzeige 15 auf, die digitaler oder analoger Art sein kann. Ein Messtaster 16 erstreckt sich schräg nach unten vom Messmittel 12 weg.
  • Ein bspw. rundes Werkstück 18 ist in einer Werkstückaufnahme 17 aufgespannt und in etwa konzentrisch zu einer Werkzeugachse 20 der Werkzeugaufnahme 3 ausgerichtet. Der Messtaster 16 der Messuhr 12 berührt das Werkstück 18 bspw. an einem oberen Seitenrand 19 des Werkstückes 18.
  • Der Basisarm 5 kann durch die Verbindungseinrichtung 9, wie in 2 dargestellt, mit dem Seitenschenkel 7 verbunden werden. In dieser Anordnung weisen die freien Stirnflächen des Basisarms 5 und des Seitenschenkels 7 in die gleiche Richtung, d. h. der Basisarm 5 und der Seitenschenkel 7 verlaufen gleichsinnig parallel. Das Messmittel 12 kann durch diese Ausrichtung des Messarms 8 gegenüber dem Basisarm 5 näher an die Werkzeugachse 20 verfahren werden, als es mit einer Ausrichtung nach 1 möglich ist. Es können daher kleinere Aussenradien Ra eines beliebigen Werkstückes 18 vermessen werden.
  • Der Messtaster 16 des Messmittels 12 kann in seinem Basiswinkel α zu einer Lotrechten verstellt werden. Auf diese Weise kann das Messmittel 12 auf unterschiedliche Werkstücke 18 angepasst werden. Durch eine Verschwenkung des Messtasters 16 um eine Achse 24, wie es gestrichelt angedeutet ist können beispielsweise kleine Innenradien eines Werkstückes 18 vermessen werden.
  • Das Messmittel 12 kann durch eine Verschwenkung des Messschenkels 11 um die Achse 13 im Basisschenkel 14 als Ganzes in seinem Winkel zum Werkstück 18 verstellt werden. Das ist eine weitere Möglichkeit, das Messmittel 12 den Formen der Werkstücke 18 anzupassen. Insbesondere kann durch eine Verschwenkung um 180° das Messmittel 12 besonders nahe an die Werkzeugachse 20 verfahren werden, um besonders kleine Werkstücke 18 zu vermessen. Das Messmittel 12 kann dazu vom Messschenkel 11 gelöst und nach der Verschwenkung in geeigneter Weise wieder angebracht werden. Umgekehrt ist es durch eine Verschwenkung des Messschenkels 11 in 1 möglich, besonders große Werkstücke 18 zu vermessen.
  • Gemäss 3 umfasst die Verbindungseinrichtung 9 zwei Klemmteile 23, 25 mit bevorzugt E-förmigem Querschnitt und das Befestigungsmittel 10, insbesondere eine Schraube. Im Klemmteil 23 sind zwei parallele Führungsnuten 32, 33 vorgesehen, die eine identische Tiefe T1 aufweisen. Ebenso weisen die zwei parallelen Führungsnuten 30, 31 des Klemmteils 25 eine identische Tiefe T2 auf.
  • Die Klemmteile 23, 25 sind gegeneinander ausgerichtet. Die sich gegenüberliegenden Führungsnuten 31, 32 bilden auf diese Weise eine erste, obere Ausnehmung, in welcher der Basisarm 5 angeordnet und linear geführt ist. Analog bilden die sich gegenüberliegenden Führungsnuten 30, 33 eine zweite, untere Ausnehmung, in welcher der Seitenschenkel 7 des Messarms 8 angeordnet und ebenfalls linear geführt ist. Ferner ist durch die parallele und identisch tiefe Ausbildung der Führungsnuten 30, 31 und 32, 33 je eines Klemmteils 23, 25 die Ausrichtung des Basisarms 5 und des Seitenschenkels 7 zueinander exakt parallel und bevorzugt senkrecht übereinander. Das Befestigungsmittel 10 greift durch das Klemmteil 23 zwischen den Nuten 32, 33 hindurch und steht mit einem Innengewinde 26 des Klemmteils 25 in Eingriff, wobei das Innengewinde 26 zwischen den Nuten 30, 31 ausgebildet ist.
  • Der Basisarm 5 kann gegenüber dem Seitenschenkel 7 parallel und linear verschoben werden, solange sich das Befestigungsmittel 10 in einer Position befindet, in welcher der Basisarm 5 und der Seitenschenkel 7 mit Spiel zwischen den Klemmteilen 23, 25 angeordnet sind. Die beiden Klemmteile 23, 25 können durch Verdrehen des Befestigungsmittels 10 aufeinander zu bewegt werden. Auf diese Weise werden der Basisarm 5 und der Seitenschenkel 7 des Messarms 8 zwischen den Klemmteilen 23, 25 verklemmt und zueinander festlegt. In dieser Position sind der Basisarm 5 und der Seitenschenkel 7 durch die Führungsnuten 31, 32, 30, 33 bzw. durch die dadurch gebildeten Ausnehmungen exakt parallel und senkrecht übereinander zueinander ausgerichtet.
  • 4 zeigt einen quaderförmigen Grundkörper 34 des Basiselements 1 mit dem Schaft 2, der mit einer Oberseite 42 des Grundkörpers 34 verbunden ist. Eine Nut 40 ist gemäss 5 in einer Unterseite 41 des Grundkörpers 34 vorgesehen, in welcher der Basisarm 5 angeordnet ist. Eine Breite B der Nut 40 ist so gewählt, dass der Basisarm 5 in der Nut 40 so spielfrei wie möglich verschiebbar gelagertist. Der Basisarm 5 ragt einends des Grundkörpers 34 über ihn hinaus und weist andernends ein Innengewinde 21 auf. Eine Abdeckung 35, die mit der Unterseite 41 des Grundkörpers 34 verbunden, vorzugsweise verschraubt, ist, bildet zusammen mit der Nut 40 eine exakte, lineare Führung 28 des Basisarms 5 in einer Ebene senkrecht zu der Werkzeugachse 20. Eine Tiefe T3 der Nut 40 entspricht etwa einer Höhe des Basisarmes 5. Die Verbindung des Schafts 2 oder der Abdeckung 35 kann auch auf andere Weise wie Schweissen, Kleben, Vernieten od. dgl. erfolgen.
  • Eine Platte 29 ist gemäss 4 an einer Stirnseite 43 des Grundkörpers 34 mit dem Grundkörper 34 verbunden. Zwischen der Nut 40 und der Platte 29 ist im Grundkörper 34 in der Verlängerung der Nut 40 eine Bohrung 39 ausgebildet. Die Verstelleinrichtung 6 durchgreift die Bohrung 39 und ist in einer Bohrung 38 der Platte 29 drehbar gelagert. Die Verstelleinrichtung 6 weist einends eine Gewindestange 37 auf, die mit dem Innengewinde 21 des Basisarms 5 in Eingriff steht. Anderends der Verstelleinrichtung 6 ist ein Verstellelement 36 angeordnet, insbesondere ein gerändeltes Rad. Der Basisarm 5 kann durch eine Drehung der Verstelleinrichtung 6 über das Verstellelement 36 in der Führung 28 gegenüber dem Grundkörper 34 bzw. dem Basiselement 1 exakt in sehr kleinen, wählbaren Schritten verschoben werden.
  • Um einen sicheren Sitz der Verstelleinrichtung 6 in der Bohrung 38 einerseits und eine möglichst spielfreie Führung des Basisarms 5 andererseits zu ermöglichen, ist der Basisarm 5 gegenüber der Platte 29 bzw. dem Basiselement 1 vorgespannt. Ein Kraftspeicherelement 22, insbesondere eine Spiralfeder, ist koaxial um die Verstelleinrichtung 6 bzw. um die Gewindestange 37 in der Bohrung 39 angeordnet und kommt an einer Stirnfläche 27 des Basisarms 5 und der Platte 29 zur Anlage.
  • Gemäss 6 ist ein Durchmesser D der Bohrung 39 grösser als die Breite B der Nut 40. Die Abmessungen des Kraftspeicherelements 22, insbesondere der Spiralfeder, sind so gewählt, dass es sich in der Bohrung 39 leicht axial bewegen kann, jedoch die Breite B der Nut 40 kein Eindringen des Kraftspeicherelements 22 zulässt. Umgekehrt bedeutet dies, dass das Kraftspeicherelement 22 nur dann mit der Stirnfläche 27 des Basisarms 5 in Anlage kommt, wenn sich die Stirnseite 27 des Basisarms 5 in der Bohrung 39 befindet. Das ist der nutzbare Bereich des Basiselements 1, da dort das Kraftspeicherelement 22 ein Spiel zwischen Basisarm 5, Basiselement 1 und der Verstelleinrichtung 6 ausgleicht.
  • Die Funktionsweise der Erfindung ist folgende:
    Das Basiselement 1 mit dem darin angeordneten Basisarm 5 wird mittels des Schafts 2 in der Werkzeugaufnahme 3 der Werkzeugmaschine 4 eingespannt. Das in der Werkstückaufnahme 17 festgelegte Werkstück 18 wird bezüglich der Werkzeugachse 20 der Werkzeugaufnahme 3 so konzentrisch wie möglich ausgerichtet und auf einem nicht näher dargestellten Werkzeugtisch festgelegt.
  • Die Verbindungseinrichtung 9 wird über den Basisarm 5 geschoben. Daraufhin wird der Messarm 8 mit seinem Seitenschenkel 7 in die Verbindungseinrichtung 9 geschoben und zwar soweit, bis der Messtaster 16 der Messuhr 12 an dem oberen Seitenrand 19 des Werkstücks 18 anstösst oder nahezu anliegt. Nun werden die beiden Messarme 5, 8 durch Betätigen der Verbindungseinrichtung 9 durch das Befestigungsmittel 10 zueinander festgelegt. Mit der Versteileinrichtung 6 kann nach der groben, ersten Positionierung der beiden Messarme 5, 8 eine feine und exakte Nachjustierung durchgeführt werden, um das Messmittel 12 in eine geeignete Position zu verfahren.
  • Wird nun die Messvorrichtung M durch eine Drehung der Werkzeugaufnahme 3 um den oberen Seitenrand 19 des Werkstückes 18 herumgeführt, kann bei einer eventuellen exzentrischen Anordnung des Werkstückes 18 bezüglich der Werkzeugsachse 20 diese Exzentrizität auf der Anzeige 15 abgelesen werden. Die Werkstückaufnahme 17 mit eingespanntem Werkstück 18 kann auf dem nicht näher dargestellten Werkzeugtisch bezüglich der Werkzeugsachse 20 entsprechend der auf der Messanzeige 15 angezeigten Exzentrizität verschoben werden. Ist der angezeigte Wert auf der Messanzeige 15 der Messmittel 12 bei einer kompletten Umfahrung des oberen Seitenrandes 19 des Werkstückes 18 konstant, ist das Werkstück 18 bezüglich einer Wegkzeugsachse 20 der Werkzeugaufnahme 3 bzw. eines später in der Werkzeugaufnahme 3 eingespannten Werkzeuges exakt konzentrisch ausgerichtet. Positionszahlenliste
    1 Basiselement
    2 Schaft
    3 Werkzeugaufnahme
    4 Werkzeugmaschine
    5 Basisarm
    6 Verstelleinrichtung
    7 Seitenschenkel
    8 Messarm
    9 Verbindungseinrichtung
    10 Befestigungsmittel
    11 Messschenkel
    12 Messmittel
    13 Achse
    14 Basisschenkel
    15 Messanzeige
    16 Messtaster
    17 Werkstückaufnahme
    18 Werkstück
    19 Seitenrand
    20 Werkzeugachse
    21 Innengewinde
    22 Kraftspeicherelement
    23 Klemmteil
    24 Achse
    25 Klemmteil
    26 Innengewinde
    27 Stirnfläche
    28 Führung
    29 Platte
    30 Führungsnut
    31 Führungsnut
    32 Führungsnut
    33 Führungsnut
    34 Grundkörper
    35 Abdeckung
    36 Verstellelement
    37 Gewindestange
    38 Bohrung
    39 Bohrung
    40 Nut
    41 Unterseite
    42 Oberseite
    43 Stirnseite
    α Basiswinkel
    B Breite
    D Durchmesser
    M Messvorrichtung
    Ra Aussenradius
    T1 Tiefe
    T2 Tiefe
    T3 Tiefe

Claims (18)

  1. Messvorrichtung zur exakten Zentrierung eines Werkstückes und/oder eines Teils eines Werkstückes (18) auf eine Werkzeugachse (20), mit einem Basiselement (1) mit einem zugeordneten Messmittel (12), wobei das Basiselement (1) mit einer Werkzeugaufnahme (3) einer Werkzeugmaschine (4) verbindbar ist, wobei ein Messarm (8) mit dem zugeordneten Messmittel (12) gegenüber einem Basisarm (5) des Basiselements (1) verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Seitenschenkel (7) des Messarms (8) und der Basisarm (5) über eine Verbindungseinrichtung (9) miteinander verbindbar und zueinander festlegbar sind und an den Seitenschenkel (7) ein Basisschenkel (14) anschließt, wobei endseits an den Basisschenkel (14) ein Messschenkel (11) zur Aufnahme des Messmittels (12) anschließt.
  2. Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisschenkel (14) in etwa lotrecht an den Seitenschenkel (7) anschliesst.
  3. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messschenkel (11) um eine Achse (13) gegenüber dem Basisschenkel (14) schwenkbar gelagert ist.
  4. Messvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisarm (5) und der Messarm (8) einen rechteckigen oder einen runden Querschnitt aufweisen.
  5. Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (9) zwei Klemmteile (23, 25) umfasst, zwischen welchen der Basisarm (5) und der Seitenschenkel (7) des Messarms (8) eingesetzt sind und die beiden Klemmteile (23, 25) über ein Befestigungsmittel (10), insbesondere eine Schraube, gegeneinander bewegbar sind.
  6. Messvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Klemmteil (23, 25) zumindest ein Führungselement (30, 31, 32, 33) zur Aufnahme des Basisarms (5) und/oder des Seitenschenkels (7) aufweist.
  7. Messvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Führungselement (30, 31, 32, 33) eine Führungsnut ist.
  8. Messvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messarm (8) und/oder ein Basisarm (5) gegenüber dem Basiselement (1) über zumindest eine Führung (28) linear verschiebbar ist.
  9. Messvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (28) in und/oder an einem Grundkörper (34) des Basiselements (1) vorgesehen ist.
  10. Messvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (28) als Nut (40) ausgebildet ist und in dieser der Basisarm (5) verdrehfest angeordnet und manuell oder automatisch gegenüber dem Grundkörper (34) linear verschiebbar ist.
  11. Messvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (28) in einer Unterseite (41) des Grundkörpers (34) als Nut (40) ausgebildet ist, wobei eine Abdeckung (35) mit der Unterseite (41) und eine Platte (29) mit einer Stirnseite (43) des Grundkörpers (34) lösbar, insbesondere verschraubt, oder fest mit dem Grundkörper (34) verbunden sind.
  12. Messvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Nut (40) und einer Platte (29) eine Bohrung (39) ausgebildet ist, wobei eine Breite (B) der Nut (40) kleiner als ein Durchmesser (D) der Bohrung (39) ist.
  13. Messvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstelleinrichtung (6), insbesondere eine Schraube, gegenüber dem Grundkörper (34), insbesondere der Platte (29), drehbar gelagert ist und einends zumindest teilweise eine Gewindestange (37) aufweist.
  14. Messvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindestange (37) der Verstelleinrichtung (6) mit einem Innengewinde (21) des Basisarms (5) in Eingriff steht und andernends ein Verstellelement (36) zum Verstellen der Verstelleinrichtung (6) vorgesehen ist.
  15. Messvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisarm (5) gegenüber dem Basiselement (1) über zumindest ein Kraftspeicherelement (22) vorgespannt ist.
  16. Messvorrichtung nach einem Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kraftspeicherelement (22) eine Spiralfeder ist, die in der Bohrung (39) zwischen einer Stirnfläche (27) des Basisarms (5) und der Platte (29) um zumindest einen Teil der Verstelleinrichtung (6) koaxial angeordnet ist.
  17. Messvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaft (2) mit der Oberseite (42) des Grundkörpers (34) lösbar, insbesondere verschraubt, oder fest verbunden ist.
  18. Messvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Messmittel (12) eine analoge oder digitale Messuhr ist.
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