DE102004016714B4

DE102004016714B4 - Probe with protective device for a coordinate measuring machine

Info

Publication number: DE102004016714B4
Application number: DE200410016714
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Wiedmann
Original assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2004-04-05
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2024-04-06
Also published as: WO2005098355A1; EP1733184A1; DE102004016714A1

Abstract

Tastkopf für ein Koordinatenmessgerät (1), umfassend:
einen an dem Koordinatenmessgerät (1) anbringbaren Tastkopfträger (43),
einen relativ zu dem Tastkopfträger (43) aus einer Nullstellung auslenkbaren Taststifthalter (55),
einen Taststift (37) mit einem an dem Taststifthalter (55) festgemachten ersten Ende, einem sich von dem Taststifthalter wegerstreckenden Schaft (79) und einem dem ersten Ende gegenüber liegenden zweiten Ende mit einer Tastspitze (214) zum Antasten eines Werkstücks,
einen Sensor (80) zum Erfassen einer Auslenkung des Taststifthalters (55) relativ zu dem Tastkopfträger (43) aus der Nullstellung, und
ein zusammen mit dem Taststifthalter (55) relativ zu dem Tastkopfträger (43) auslenkbares Element,
dadurch gekennzeichnet, dass das auslenkbare Element ein Kollisionsschutz (90) ist, welcher in Projektion auf eine orthogonal zu einer Längsachse (53) des Schafts (79) sich erstreckende erste Ebene über eine Projektion des Sensors (80) in die erste Ebene hinausragt, so dass ein Außenbereich des Kollisionsschutzes außerhalb eines Chassis (39) des...Probe for a coordinate measuring machine (1), comprising:
a probe carrier (43) attachable to the coordinate measuring machine (1),
a stylus holder (55) deflectable relative to the probe carrier (43) from a zero position,
a stylus (37) having a first end secured to the stylus holder (55), a shaft (79) extending away from the stylus holder, and a second end opposite the first end having a stylus tip (214) for engaging a workpiece;
a sensor (80) for detecting a deflection of the Taststifthalters (55) relative to the Tastkopfträger (43) from the zero position, and
a member deflectable relative to the probe carrier (43) together with the stylus holder (55),
characterized in that the deflectable element is a collision protector (90) projecting in projection onto a first plane extending orthogonal to a longitudinal axis (53) of the shaft (79) beyond a projection of the sensor (80) into the first plane that an outer area of the collision protection outside a chassis (39) of the ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Tastkopf für ein Koordinatenmessgerät. Der Tastkopf umfasst einen an dem Koordinatenmessgerät anbringbaren Tastkopfträger, eine Taststiftaufnahme zur Aufnahme eines Taststiftes an einer Ruheposition, einen Sensor zum Erfassen einer Auslenkung der Taststiftaufnahme relativ zu dem Tastkopfträger, und einen Kollisionskontakt an mindestens einer Kontaktposition, die in einer Ebene liegt, die orthogonal zu einer zwischen dem Tastkopfträger und der Taststiftaufnahme in deren Ruheposition sich erstreckenden Geraden angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Kollisionsschutzvorrichtung zur Verwendung an einem Tastkopf. Die Erfindung betrifft überdies ein Koordinatenmessgerät zur Vornahme von Messungen von Koordinaten an Werkstücken oder dergleichen geometrischen Messungen, ein Verfahren zum Steuern eines Koordinatenmessgeräts und ein Computerprogramm zur Verwendung bei einer Steuereinrichtung eines Koordinatenmessgeräts.The The invention relates to a probe for a coordinate measuring machine. The probe includes a attachable to the coordinate measuring probe carrier, a Stylus receptacle for receiving a stylus at a rest position, a sensor for detecting a deflection of the stylus recording relative to the probe carrier, and a collision contact at at least one contact position, which lies in a plane orthogonal to one between the probe carrier and the stylus recording in their rest position extending straight lines is arranged. Furthermore, the invention relates to a collision protection device for use on a probe. The invention also relates a coordinate measuring machine for taking measurements of coordinates on workpieces or The same geometric measurements, a method of controlling a coordinate measuring machine and a computer program for use with a controller of a Coordinate measuring machine.

Die Erfindung betrifft einen Tastkopf zur Verwendung an einem Koordinatenmessgerät, wie er unter anderem in der DE 197 21 015 C1 offenbar ist. Der Tastkopf ist dazu eingerichtet, einen oder mehrere Taststifte gleichzeitig zu führen, um ein- oder mehrdimensionale Objekte anzutasten. Beispielsweise weist der Tastkopf eine Einrichtung zum Messen einer Auslenkung eines flexiblen Tastkopfteils auf.The invention relates to a probe for use on a coordinate measuring machine, as used inter alia in the DE 197 21 015 C1 apparently. The probe is adapted to guide one or more styli at the same time to engage one or more dimensional objects. For example, the probe has a device for measuring a deflection of a flexible probe part.

US 4,603,482 offenbart einen Tastkopf zum Erfassen eines Kontakts mit einem Werkstück oder mit einem anderen Gegenstand. Der Tastkopf weist einen Schutzschild für den beweg lichen Teil des Tastkopfs auf. Dabei ist ein Schalteraufbau in dem Tastkopf gegen Umwelteinflüsse durch eine Membran geschützt, die mittels einer Feder an Ort und Stelle gehalten wird. Die Feder stützt sich gegen eine erste Wand ab, die eine Öffnung aufweist, durch die der bewegliche Teil des Tastkopfs sich hindurch erstreckt. Ferner stützt sich die Feder gegen eine zweite Wand ab, die eine Öffnung aufweist, durch die sich der bewegliche Teil des Tastkopfs ins Freie gelangt. Dabei ist für den beweglichen Teil Bewegungsfreiheit gegeben. Der beschriebene Aufbau ist nicht nur kompliziert, sondern ist auch raumgreifend, so dass die Bewegungsfreiheit des Tastkopfs eingeschränkt ist. Ferner kann es bei einer Kollision des Tastkopfs mit einem Gegenstand zur Beschädigung des Tastkopfs und/oder des Gegenstandes kommen. US 4,603,482 discloses a probe for detecting contact with a workpiece or other object. The probe has a protective shield for the movable union part of the probe. In this case, a switch assembly in the probe is protected against environmental influences by a membrane which is held in place by means of a spring. The spring bears against a first wall having an opening through which the movable part of the probe extends. Further, the spring is supported against a second wall having an opening through which the movable part of the probe passes into the open. There is freedom of movement for the moving part. The structure described is not only complicated, but is also expansive, so that the freedom of movement of the probe is limited. Furthermore, a collision of the probe with an object may result in damage to the probe and / or the object.

DE 38 33 680 A1 offenbart eine Schutzeinrichtung für Messarme von Koordinatenmessgeräten. Mehrere Lichtschranken sind durch Ausnehmungen in Trennstegen eines Faltenbalges hindurch geführt. Der Faltenbalg umgibt den zu schützenden Messarm. Im Kollisionsfall verschieben sich die Trennstege des Faltenbalges, decken die Lichtschranke ab und lösen somit eine Schutzschaltung in der Maschinensteuerung aus. Der Faltenbalg weist eine Eigensteifigkeit auf, die einer hohen Sensibilität für Kollisionen entgegensteht. Ferner gibt es bei dem Faltenbalg keine Möglichkeit festzustellen, wo die Kollision aufgetreten ist, da lediglich die Lichtschranke unterbrochen wird. Schließlich steht die Verwendung des Faltenbalges schon durchschnittlichen Verfahrbewegungen entgegen, weil die dabei auftretenden Beschleunigungen des Messarms mit dem Faltenbalg aufgrund der Trägheit des Faltenbalges zu einer Verformung des Faltenbalges derart führen, dass ein Kollisionssignal ausgelöst wird. DE 38 33 680 A1 discloses a guard for measuring arms of coordinate measuring machines. Several light barriers are guided through recesses in separating webs of a bellows. The bellows surrounds the measuring arm to be protected. In the event of a collision, the separating webs of the bellows move, cover the light barrier and thus trigger a protection circuit in the machine control. The bellows has an inherent rigidity, which precludes a high sensitivity to collisions. Further, with the bellows, there is no way to determine where the collision occurred because only the light barrier is broken. Finally, the use of the bellows already contrary to average movements, because the occurring accelerations of the measuring arm with the bellows due to the inertia of the bellows lead to a deformation of the bellows such that a collision signal is triggered.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tastkopf, wie er unter anderem in der DE 197 21 015 C1 beschrieben ist, derart weiterzubilden, daß die Gefahr einer Beschädigung im Falle einer Kollision des Tastkopfes mit einem Gegenstand minimiert ist.The invention is based on the object, a probe, as he inter alia in the DE 197 21 015 C1 is described in such a way that the risk of damage in the event of a collision of the probe is minimized with an object.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Bereitstellung eines Tastkopfes für ein Koordinatenmeßgerät mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie die Bereitstellung eines Koordinatenmeßgerätes mit den in Anspruch 13 angegebenen Merkmalen.The Task is solved by providing a probe for a coordinate with the Characteristics specified in claim 1 and the provision of a Coordinate measuring device with the features specified in claim 13.

Bei dem erfindungsgemäßen Tastkopf führt eine Kollision des Kollisionsschutzes mit einem Gegenstand zu einer Bewegung des Taststifthalters gegenüber dem Tastkopfträger. Damit ist eine Voraussetzung geschaffen, um eine Reaktion des Koordinatenmessgeräts zu ermöglichen, falls der Tastkopf mit einem Gegenstand kollidiert.at the probe according to the invention leads one Collision of collision protection with an object to a movement the Taststifthalters opposite the probe carrier. Thus, a condition is created to allow a reaction of the CMM, if the probe collides with an object.

Bei einer Ausführungsform ist eine an den Taststifthalter vorgesehene Taststiftaufnahme zur Befestigung des Taststiftes an dem Taststifthalter in der Ebene angeordnet. Bevorzugt untergreift der Kollisionsschutz die Ebene sogar etwas, so dass ein Kollisionsschutz beispielsweise auch bei einer Absenkbewegung des Tastkopfes wirksam ist. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, wenn beispielsweise ein Taststift in die Taststiftaufnahme des Tastkopfes eingesetzt ist und/oder von der Taststiftaufnahme gehalten wird, um eine Kammer eines Werkstücks zu vermessen. Wenn der Taststift durch eine Öffnung in die Kammer des Werkstücks eintaucht, etwa um eine Innenwand der Kammer anzutasten, kann der Kollisionsschutz, der in einem der Taststiftaufnahme zugeordneten Bereich des Tastkopfes angeordnet ist, der etwas unterhalb der Ebene mit der Taststiftaufnahme liegt, auf eine Außenwand der Kammer des Werkstücks treffen, und eine Reaktion des Koordinatenmessgeräts auslösen, die den Tastkopf vor einer Beschädigung durch ein übermäßiges Absenken des Tastkopfes gegen das Werkstück schützt.at an embodiment is a provided on the stylus holder stylus mount for attachment of the stylus on the stylus holder in the plane. Preferably, the collision protection even undercuts the plane, so that collision protection, for example, in a lowering movement the probe is effective. This embodiment is advantageous For example, if a stylus in the stylus of the probe is inserted and / or held by the stylus holder, around a chamber of a workpiece to measure. When the stylus dips through an opening in the chamber of the workpiece, for example, in order to touch an inner wall of the chamber, the collision protection, the in one of the stylus recording associated region of the probe is located slightly below the level with the stylus holder, on an exterior wall the chamber of the workpiece and trigger a reaction of the coordinate measuring machine, the the probe from damage by an excessive lowering of the probe against the workpiece protects.

Bei einer Ausführungsform ist der Kollisionsschutz als Pfosten, Stange, Stab oder Strebe ausgebildet, der bzw. die sich nach oben erstreckt. Beispielsweise erstreckt sich der Pfosten von der Ebene mit der Taststiftaufnahme, d. h. einem der Taststiftaufnahme zugeordneten Bereich, der auch etwas unterhalb der Ebene liegen kann, nach oben. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird ein gewisser Schutz des Tastkopfes gegen Kollisionen mit minimalem Materialeinsatz erreicht. Somit wird die Empfindlichkeit der Taststiftaufnahme des kollisionsgeschützten Tastkopfes maximiert, da eine Trägheit der Taststiftaufnahme minimal ist.In one embodiment, the collision protection is designed as a post, rod, rod or strut forms, which extends upward. For example, the post extends from the plane with the stylus recording, ie an area associated with the stylus recording, which may also be slightly below the level, upwards. In this embodiment of the invention, some protection of the probe against collisions is achieved with minimal material usage. Thus, the sensitivity of the stylus receiver of the collision protected probe head is maximized because sluggishness of the stylus receiver is minimal.

Beispielsweise weist der Kollisionsschutz eine Ringstrebe auf, die um die Pfosten gelegt und mit den Pfosten verbunden ist. Die Ringstrebe ermöglicht einen Rundumschutz des Tastkopfes mit besonders geringem Materialaufwand. Somit wird die Empfindlichkeit der Taststiftaufnahme des kollisionsgeschützten Tastkopfes besonders groß, da eine Trägheit der Taststiftaufnahme besonders gering ist.For example The collision protection has a ring strut around the posts placed and connected to the posts. The ring strut allows one All-round protection of the probe with particularly low material costs. Thus, the sensitivity of the stylus of the collision protected probe is extraordinary big, there an inertia the stylus recording is particularly low.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist der Kollisionsschutz ein elastisches freies Ende auf. Das elastische freie Ende fängt im Kollisionsfall einen Teil des Stoßes ab, so dass eine Beschädigung des empfindlichen Sensors des Tastkopfes auch dann vermieden wird, wenn die Bewegung des Tastkopfes gegen einen Kollisionsgegenstand heftiger ausfällt als eine zulässige Bewegung der Taststiftaufnahme gegenüber dem Tastkopfträger. Weil das elastische freie Ende des Kollisionsschutzes sich verformt und gegenüber dem Kollisionsgegenstand nachgibt, verläuft die Stoßbewegung, die die Taststiftaufnahme gegenüber dem Tastkopfträger erfährt, nicht so heftig, dass der Tastkopf beschädigt würde.at an embodiment the invention, the collision protection an elastic free End up. The elastic free end intercepts in the event of a collision Part of the push off, causing damage to the sensitive sensor of the probe is avoided even if the movement of the probe against a collision object turns out to be more violent than a permissible one Movement of the stylus recording relative to the probe carrier. Because the elastic free end of the collision protection deforms and across from gives way to the collision object, the thrust movement, which extends the stylus recording across from the probe carrier learns, not so violent that the probe would be damaged.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Kollisionsschutz als Käfig ausgebildet ist, der den Sensor zumindest teilweise umgibt. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Kollisionsschutz als Becher ausgebildet ist, der den Sensor zumindest teilweise umgibt. Bei diesen Ausführungsformen ist ein besonders weitgehender Schutz des Tastkopfes möglich, da, insbesondere im Falle einer vollständigen Einhüllung des Tastkopfes mittels des käfigförmigen oder becherförmigen Kollisionsschutzs, die Kollision des Tastkopfes mit einem Gegenstand eine Kollision des Kollisionsschutzs ist, die zu einer Bewegung der Taststiftaufnahme gegenüber dem Taststiftträger führt und somit vom Sensor erfasst wird, was eine Reaktion des Koordinatenmessgeräts ermöglicht.at a further embodiment is collision protection as a cage is formed, which surrounds the sensor at least partially. at another embodiment The collision protection is designed as a cup that holds the sensor at least partially surrounds. In these embodiments, a particular extensive protection of the probe possible because, especially in Case of a complete lapping of the probe by means of the cage-shaped or cup shaped Collision protection, the collision of the probe with an object A collision of collision protection is causing a movement opposite the stylus holder the stylus carrier leads and thus detected by the sensor, which allows a reaction of the coordinate measuring machine.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Kollisionsschutz als ein Gehäuse ausgebildet. Das Gehäuse umgibt den Sensor beispielsweise derart, dass eine Innenwand des Gehäuses von dem Sensor mit einem Abstand angeordnet ist, wenn die Taststiftaufnahme nicht ausgelenkt ist, sondern sich an ihrer Ruheposition befindet. Der Abstand der Innenwand von dem Sensor gewährleistet eine Bewegungsfreiheit des Sensors, d. h. einer Sensoreinrichtung, Sensormechanik, Sensorsystem oder Sensoranordnung des Tastkopfes sowie insbesondere der Taststiftaufnahme des Tastkopfes. Bevorzugt entspricht der Abstand der Innenwand von dem Sensor wenigstens einer maximalen Auslenkung der Taststiftaufnahme von der Ruheposition. Bei dieser Ausführungsform ist die Bewegungsfreiheit der Taststiftaufnahme besonders groß.at an embodiment According to the invention, the collision protection is designed as a housing. The casing surrounds the sensor, for example, such that an inner wall of the housing is spaced from the sensor when the stylus holder is not deflected, but is in its rest position. The distance of the inner wall of the sensor ensures freedom of movement of the sensor, d. H. a sensor device, sensor mechanism, sensor system or sensor arrangement of the probe and in particular the stylus recording of the probe. Preferably, the distance of the inner wall of the sensor at least a maximum deflection of the stylus recording from the resting position. In this embodiment, the freedom of movement the stylus recording particularly large.

Bei einer Ausführungsform sind die Taststiftaufnahme und der Kollisionsschutz einstückig ausgebildet. Diese Ausführungsform ermöglicht eine besonders kostengünstige Verwirklichung des erfindungsgemäßen Tastkopfs, weil die Tast stiftaufnahme gewissermaßen in den Kollisionsschutz, der beispielsweise als Gehäuse ausgebildet ist, das den Sensor des Tastkopfes weitgehend umgibt, integriert ist. Dabei ist der Tastkopf besonders wartungsarm betreibbar und belastbar, weil die Anzahl der zum Aufbau des Tastkopfes erforderlichen Einzelteil besonders gering ist.at an embodiment the stylus and the collision protection are integrally formed. This embodiment allows a particularly cost-effective Realization of the probe according to the invention, because the touch pen recording in a sense in the collision, for example, as a housing is formed, which largely surrounds the sensor of the probe, is integrated. The probe is operated particularly low maintenance and resilient, because the number required to build the probe Item is particularly low.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Tastkopf ein Innengehäuse. Das Innengehäuse ist mit dem Tastkopfträger beispielsweise starr verbunden. Dabei ist etwa der Kollisionsschutz außerhalb des Innengehäuses angeordnet. Beispielsweise ist der Kollisionsschutz derart von dem Innengehäuse beabstandet angeordnet, dass ein geringster Abstand des Kollisionsschutzs von dem Innengehäuse an der Ruheposition der Taststiftaufnahme zumindest der maximalen Auslenkung der Taststiftaufnahme aus der Ruheposition entspricht. Somit ist eine Bewegungsfreiheit der Taststiftaufnahme gegenüber der Tastkopfträger mit dem Innengehäuse des Tastkopfes gewährleistet.at an embodiment According to the invention, the probe comprises an inner housing. The inner case is with the probe carrier For example, rigidly connected. It is about the collision protection outside of the inner casing arranged. For example, the collision protection is so spaced from the inner housing arranged that a minimum distance of the collision protection of the inner housing at the rest position of the stylus recording at least the maximum Deflection of the stylus recording from the rest position corresponds. Thus, a freedom of movement of the stylus recording over the Tastkopfträger with the inner casing of the Probe ensures.

Bei einer Ausführungsform ist der Kollisionsschutz an der Taststiftaufnahme lösbar befestigt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist der Tastkopf besonders einfach wartbar. Zur Wartung kann der Kollisionsschutz von der Taststiftaufnahme gelöst und von dem Tastkopf abgenommen werden, so dass beispielsweise der Sensor des Tastkopfes exponiert ist. Beispielsweise besteht dann die Möglichkeit, eine Zuverlässigkeit des Sensors zu prüfen, indem etwa eine Messung der Auslenkung der Taststiftaufnahme von der Ruheposition durchgeführt wird.at an embodiment the collision protection is releasably attached to the stylus mount. In this embodiment the invention, the probe is particularly easy to maintain. For maintenance the collision protection can be solved by the stylus holder and by the probe are removed, so that, for example, the sensor of the probe is exposed. For example, then there is the possibility a reliability to test the sensor by taking a measurement of the deflection of the stylus of the resting position performed becomes.

Der lösbar an dem Tastkopf, insbesondere an der Taststiftaufnahme des Tastkopfes oder an einem von der Taststiftaufnahme aufgenommenen Taststift, befestigbare Kollisionsschutz kann als Nachrüstkontakt ausgebildet sein, um einen herkömmlichen Tastkopf mit dem erfindungsgemäßen Kollisionsschutz zu versehen. Bevorzugt weist der Kollisionsschutz einen Ansatz oder dergleichen Verbindungsmittel auf, um die lösbare Befestigung des Kollisionsschutzs an dem Tastkopf, bei dem es sich um einen herkömmlichen Tastkopf handeln kann, zu ermöglichen. Beispielsweise ist der Kollisionsschutz auf den erfindungsgemäßen Tastkopf aufsteckbar ausgebildet.The detachable on the probe, in particular on the stylus of the probe or on a recorded from the stylus probe stylus, attachable collision protection can be designed as a retrofit contact to provide a conventional probe with the collision protection according to the invention. Preferably, the collision protection on a lug or the like connecting means to the releasable attachment of Collision protection on the probe, which may be a conventional probe to allow. For example, the collision protection on the probe according to the invention is designed plugged.

Die Erfindung umfasst eine Kollisionsschutzvorrichtung zur Verwendung an einem Tastkopf eines Koordinatenmessgeräts. Die Kollisionsschutzvorrichtung umfasst bevorzugt einen Anbringungsansatz zum Anbringen des Kollisionsschutzes an einer Tastkopfaufnahme oder an einem Taststift für ein Koordinatenmessgerät. Der Anbringungsansatz ist bei einer Ausführungsform so ausgebildet, dass ein Anbringen der Kollisionsschutzvorrichtung an einen herkömmlichen Tastkopf möglich ist. Die Kollisionsschutzvorrichtung umfasst einen Kollisionsschutz, der sich bevorzugt von dem Anbringungsansatz weg erstreckt. Beispielsweise erstreckt sich der Kollisionsschutz von dem Anbringungsansatz aufwärts. Bevorzugt ist die Kollisionsschutzvorrichtung auf die Taststiftaufnahme des Tastkopfs aufsteckbar ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform kann beispielsweise ein herkömmlicher Tastkopf mit der Kollisionsschutzvorrichtung nachgerüstet werden, um den erfindungsgemäßen Tastkopf zu verwirklichen.The The invention includes a collision protection device for use on a probe of a coordinate measuring machine. The collision protection device preferably includes an attachment approach for attaching the collision protection on a probe receptacle or on a stylus for a coordinate measuring machine. The attachment approach is in one embodiment designed so that attaching the collision protection device to a conventional one Probe possible is. The collision protection device comprises collision protection, which preferably extends away from the attachment lug. For example The collision protection extends from the attachment approach upwards. Prefers is the collision protection device on the stylus of the Tastkopfs attachable trained. In this embodiment For example, a conventional Probe can be retrofitted with the collision protection device, around the probe according to the invention to realize.

Bei einer Ausführungsform weist die Kollisionsschutzvorrichtung, insbesondere der Anbringungsansatz, eine Rasteinrichtung auf, die zum Verrasten mit einer an der Taststiftaufnahme angeordneten Gegenrastvorrichtung eingerichtet ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache "snap-on" Verbindung des erfindungsgemäßen Kollisionsschutzes mit dem Tastkopf, insbesondere der Taststiftaufnahme und/oder einem Taststift.at an embodiment has the collision protection device, in particular the attachment approach, a latching device for latching with one on the stylus mount arranged counter-locking device is set up. This allows a Particularly simple "snap-on" connection of the collision protection according to the invention with the probe, in particular the stylus recording and / or a Stylus.

Bei einer Ausführungsform ist die Kollisionsschutz mit einem oder mehreren Taststiften ausgebildet. Der Kollisionsschutz ist zur Verwendung bei dem Tastkopf, insbesondere dem herkömmlichen Tastkopf, anstelle eines herkömmlichen Taststiftes vorgesehen, um den erfindungsgemäßen Tastkopf mit dem Taststift zu verwirklichen.at an embodiment The collision protection is designed with one or more styli. The collision guard is for use with the probe, in particular the conventional one Probe, instead of a conventional one Taststiftes provided to the probe according to the invention with the stylus to realize.

Bei einer Ausführungsform ist der Kollisionsschutz einstückig mit dem Taststift ausgebildet. Dabei erstreckt sich der Kollisionsschutz beispielsweise, von einem Tastende des Taststiftes aus gesehen, über einen Anbringungsansatz zur Aufnahme des Taststiftes in einer Taststiftaufnahme eines Tastkopfes für ein Koordinatenmessgerät hinaus und weg von dem Tastende.at an embodiment is the collision protection in one piece formed with the stylus. In this case, the collision protection extends for example, viewed from a Tastende of the stylus, over a Attachment approach for receiving the stylus in a stylus recording a probe for a coordinate measuring machine out and away from the keen.

Die Erfindung umfasst eine Verwendung der erfindungsgemäßen Kollisionsschutzvorrichtung bei einem Tastkopf. Dabei wird oder ist die Kollisionsschutzvorrichtung beispielsweise auf die Tastkopfaufnahme aufgesteckt.The The invention comprises a use of the collision protection device according to the invention with a probe. This is or is the collision protection device for example, attached to the probe receptacle.

Die Erfindung umfasst einen Tastkopf, insbesondere einen erfindungsgemäßen Tastkopf, für ein Koordinatenmessgerät, umfassend: einen an dem Koordinatenmessgerät anbringbaren Tastkopfträger, einen relativ zu dem Tastkopfträger aus einer Nullstellung auslenkbaren Taststifthalter, an dem ein Taststift zum Antasten eines Werkstücks anbringbar ist, einen Sensor zum Erfassen einer Auslenkung des Taststifthalters relativ zu dem Tastkopfträger aus der Nullstellung, und einen Taststift mit einem an dem Taststifthalter festgemachten ersten Ende, einem sich von dem Taststifthalter wegerstreckenden Schaft und einem dem ersten Ende gegenüber liegenden zweiten Ende mit einer Tastspitze zum Antasten des Werkstücks, einen zusammen mit dem Taststifthalter relativ zu dem Tastkopfträger auslenkbaren Kollisionsschutz, der einen Außenbereich aufweist, der in Projektion auf eine orthogonal zu einer Längsachse des Schafts sich erstreckende ersten Ebene gesehen außerhalb sämtlicher Komponenten des Sensors angeordnet ist, wobei der Außenbereich in Projektion auf eine Ebene mit der Längsachse des Schafts in einem Bereich des Taststifthalters angeordnet ist.The Invention comprises a probe, in particular a probe according to the invention, for a coordinate measuring machine, comprising: one on the coordinate measuring machine attachable probe carrier, one relative to the probe carrier from a zero position deflectable stylus holder on which a stylus for touching a workpiece attachable, a sensor for detecting a deflection of the Taststifthalters relative to the probe carrier from the zero position, and a stylus with one on the stylus holder moored first end, a shaft extending away from the stylus holder and one opposite the first end lying second end with a probe tip for touching the workpiece, a deflectable relative to the probe carrier together with the stylus holder Collision protection, an outdoor area which is projected onto an orthogonal to a longitudinal axis the shaft extending first level seen outside all Components of the sensor is arranged, the outdoor area in Projection on a plane with the longitudinal axis of the shaft in one Area of Taststifthalters is arranged.

Die Erfindung umfasst ferner ein Koordinatenmessgerät zur Vornahme von Messungen von Koordinaten an Werkstücken oder dergleichen geometrischen Messungen, umfassend: einen Sockel mit einer Aufstandseinrichtung und einer Werkstückhalterung zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkstücks, Streben, die sich von dem Sockel nach oben erstrecken, Führungen, die auf den Streben lagern, und eine an den Führungen steuerbar verfahrbare Messeinrichtung, wobei die Messeinrichtung einen Tastkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist.The The invention further comprises a coordinate measuring machine for taking measurements of coordinates on workpieces or similar geometric measurements, comprising: a pedestal with a rearing device and a workpiece holder for receiving a to be measured workpiece, Struts extending from the pedestal upwards, guides, stored on the struts, and a controllable on the guides movable measuring device, wherein the measuring device comprises a probe head according to one of the preceding Claims.

Bei einer Ausführungsform weist das Koordinatenmessgerät eine Steuereinrichtung die zum Steuern einer Verfahrbewegung der Messeinrichtung derart eingerichtet ist, dass ein Bremsweg zum Stoppen der Verfahrbewegung eine maximale Auslenkung der Taststifthalterung im wesentlichen nicht übersteigt.at an embodiment has the coordinate measuring machine a control device for controlling a movement of the Measuring device is set up such that a braking distance to stop the movement a maximum deflection of the stylus holder does not substantially exceed.

Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Steuern eines Koordinatenmessgeräts, insbesondere eines Koordinatenmessgeräts gemäß der Erfindung, mit den Schritten: Ableiten eines Tastkopfzustandssignals von einem Signal des Sensorelements; Eingeben des Tastkopfzustandssignals an die Steuereinrichtung; Verarbeiten des Tastkopfzustandssignals, um zu festzustellen, ob der Tastkopf mit einem Hindernis kollidiert; und Ausgeben eines Stoppsignals an die Steuereinrichtung, falls eine Kollision festgestellt wird.The The invention further comprises a method for controlling a coordinate measuring machine, in particular a coordinate measuring machine according to the invention, with the steps of deriving a probe state signal from one Signal of the sensor element; Enter the probe status signal to the control device; Processing the probe state signal, to determine if the probe collides with an obstacle; and outputting a stop signal to the controller if a collision is detected.

Die Erfindung umfasst auch ein Computerprogramm zur Verwendung bei einer Steuereinrichtung eines Koordinatenmess geräts, insbesondere eines Koordinatenmessgeräts gemäß der Erfindung, wobei das Computerprogramm bevorzugt zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.The invention also includes a computer program for use with a control device tion of a coordinate measuring device, in particular a coordinate measuring machine according to the invention, wherein the computer program is preferably set up for carrying out the method according to the invention.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Zu den Figuren:following Be exemplary embodiments of Invention with reference to the figures explained. To the figures:

1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Koordinatenmessgeräts, das mit einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Tastkopfes versehen ist; 1 shows a perspective view of an embodiment of the coordinate measuring machine according to the invention, which is provided with a first embodiment of the probe head according to the invention;

2 ist eine perspektivische Ansicht teilweise im Schnitt des in 1 dargestellten Tastkopfs; 2 is a perspective view partially in section of the in 1 shown probe;

3 ist eine perspektivische Ansicht teilweise im Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Tastkopfes; 3 is a perspective view partially in section of a second embodiment of the probe according to the invention;

4 ist eine perspektivische Ansicht teilweise im Schnitt eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Tastkopfes; 4 is a perspective view partially in section of a third embodiment of the probe according to the invention;

5 ist eine perspektivische Ansicht teilweise im Schnitt eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Tastkopfes; 5 is a perspective view partially in section of a fourth embodiment of the probe according to the invention;

6 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Tastkopfes mit einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kollisionsschutzvorrichtung; 6 is a sectional view of a conventional probe head with a first embodiment of the collision protection device according to the invention;

7 ist eine Draufsicht von oben auf den in 2 dargestellten Tastkopf in der mit -7-7- gekennzeichneten Ebene; 7 is a top-down view of the in 2 shown probe in the plane marked -7-7-;

8 ist eine Draufsicht von oben auf den in 5 dargestellten Tastkopf in der mit -8-8- gekennzeichneten Ebene; 8th is a top-down view of the in 5 shown probe in the -8-8- marked plane;

9 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Tastkopfes mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kollisionsschutzvorrichtung; und 9 is a perspective view of a conventional probe head with a second embodiment of the collision protection device according to the invention; and

10 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Tastkopfes mit einem dritten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kollisionsschutzvorrichtung. 10 is a perspective view of a conventional probe with a third embodiment of the collision protection device according to the invention.

Bei dem Ausführungsbeispiel (1) entspricht das Koordinatenmessgerät in seinem Grundaufbau dem in der WO 02/090877 beschriebenen Koordinatenmessgerät. Die Offenbarung dieses Dokuments wird durch Inbezugnahme vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung aufgenommen. Das Koordinatenmessgerät 1 umfasst einen Sockel 3 mit vier Standfüßen 5 mittels derer das Koordinatenmessgerät 1 auf einer Oberfläche eines – in 1 nicht dargestellten – Messtisches aufsteht. Der Sockel 3 trägt in seiner Mitte eine Werkstückhalterung 7, auf der ein – in 1 nicht dargestelltes – zu vermessendes Werkstück beispielsweise ein Kolben oder dergleichen Maschinenteil anbringbar ist.In the embodiment ( 1 ) corresponds to the coordinate measuring machine in its basic structure in the WO 02/090877 described coordinate measuring machine. The disclosure of this document is incorporated by reference into the present application in its entirety. The coordinate measuring machine 1 includes a pedestal 3 with four feet 5 by means of which the coordinate measuring machine 1 on a surface of a - in 1 not shown - stands up measuring table. The base 3 carries in its center a workpiece holder 7 , on the one - in 1 not shown - to be measured workpiece, for example, a piston or the like machine part is attached.

Beidseits der Werkstückhalterung erstrecken sich an dem Sockel 3 Streben 11, 12 nach oben. Die Streben 11, 12 tragen zwei beidseits der Werkstückhalterung 7 angeordnete Längsführungen 13, 14, die sich in einer horizontalen y-Richtung parallel zueinander erstrecken. In einer horizontalen x-Richtung, die rechtwinklig zur y-Richtung verläuft, erstreckt sich eine Querführung 15, die an den Längsführungen 13, 14 in y-Richtung verschiebbar gelagert ist. Zur Lagerung ist an einem Ende der Querführung 15 ein Führungsprofil 17 vorgesehen, das die Längsführung 14 von oben U-förmig umgreift und an dem mehrere Luftkissen 19 vorgesehen sind, mittels derer die Querführung 15 an der Längsführung 14 abgestützt ist. Die Querführung 15 stützt sich mit ihrem anderen Ende mittels eines weiteren Luftkissens 20 auf der Oberseite der Längsführung 13 ab. Somit ist die Querführung 15 auch gegenüber der Längsführung 13 in y-Richtung verschiebbar gelagert. Mittels eines motorischen Antriebs (nicht dargestellt) kann die Querführung 15 entlang der Längsführung 14 verschoben werden. Dabei wird eine Verschiebestellung über einen an dem Sockel 3 festgelegten Maßstab 23 und einen zugehörigen an dem U-Profil 17 festgelegten Sensor 21 abgelesen.On both sides of the workpiece holder extend to the base 3 pursuit 11 . 12 up. The aspiration 11 . 12 Carry two on both sides of the workpiece holder 7 arranged longitudinal guides 13 . 14 which extend in a horizontal y-direction parallel to each other. In a horizontal x-direction, which is perpendicular to the y-direction, extends a transverse guide 15 attached to the longitudinal guides 13 . 14 is slidably mounted in the y-direction. For storage is at one end of the transverse guide 15 a leadership profile 17 provided that the longitudinal guide 14 from above U-shaped surrounds and on the several air cushions 19 are provided, by means of which the transverse guide 15 on the longitudinal guide 14 is supported. The transverse guide 15 supports with its other end by means of another air cushion 20 on the top of the longitudinal guide 13 from. Thus, the transverse guide 15 also opposite the longitudinal guide 13 Slidably mounted in the y-direction. By means of a motor drive (not shown), the transverse guide 15 along the longitudinal guide 14 be moved. In this case, a displacement position on one of the base 3 fixed scale 23 and an associated on the U-profile 17 specified sensor 21 read.

An der Querführung 15 ist über ein Führungsprofil 25 eine Vertikalführung 27 in x-Richtung verschiebbar gelagert. Dabei wird die Verschiebestellung der Vertikalführung 27 wiederum über einen an der Querführung 15 angebrachten Maßstab 29 und einen an dem Profil 25 festgemachten Sensor 31 abgelesen.At the transverse guide 15 is about a leadership profile 25 a vertical guide 27 Slidably mounted in the x direction. In this case, the displacement position of the vertical guide 27 turn on one at the transverse guide 15 attached scale 29 and one on the profile 25 moored sensor 31 read.

An dem Führungsprofil 25 sind zwei weitere mit Abstand voneinander angeordnete Führungsprofile 30 vorgesehen, die eine sich in senkrechter Richtung (z-Richtung) erstreckende Stange 32 mittels eines Motors 33 verschiebbar lagern. Die Verschiebestellung der Stange 32 in z-Richtung wird mittels eines an der Stange 32 vorgesehenen Sensors 34 erfasst, der die Position an einem an der Vertikalführung 27 vorgesehenen Maßstab 35 abliest.On the guide profile 25 are two more spaced guide profiles 30 provided, which extends in a vertical direction (z-direction) rod 32 by means of a motor 33 slidably store. The displacement position of the rod 32 in the z-direction is by means of a rod 32 provided sensor 34 detects the position on one of the vertical guide 27 provided scale 35 reads.

An einem unteren Ende der Stange 31 ist ein Tastkopf 36 angebracht. Der Tastkopf weist eine Taststiftaufnahme 77 auf, die einen Schaft 79 eines Taststift 37 hält. Der Taststift 37 weist an seinem freien Ende mehrere Tastspitzen zum Antasten eines auf der Werkstückhalterung 7 anbringbaren Werkstücks auf.At a lower end of the pole 31 is a probe 36 appropriate. The probe has a stylus holder 77 on, a shaft 79 a stylus 37 holds. The stylus 37 has at its free end several probe tips for touching one on the workpiece holder 7 attachable workpiece on.

Das Koordinatenmessgerät 1 weist eine Steuereinheit auf (nicht dargestellt), die von den Sensoren 21, 31, 34 ausgegebene Signale empfängt und an die motorischen Antriebe wie etwa den Motor 33 Steuersignale ausgibt. Ein Benutzer kann das Koordinatenmessgerät mittels der Steuereinheit direkt, etwa zum Anlernen eines Messvorgangs, oder automatisch, etwa zum Durchführen eines erlernten Messvorgangs, steuern.The coordinate measuring machine 1 has a control unit (not shown) provided by the sensors 21 . 31 . 34 signals received and to the motor drives such as the motor 33 Outputs control signals. A user can control the coordinate measuring machine directly by means of the control unit, for instance for teaching a measuring process, or automatically, for instance for carrying out a learned measuring process.

Der Tastkopf 36 umfasst ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse bzw. Chassis 39, einen Mantel 41, einen oberen Deckel 43 und einen unteren Deckel 45 (2). Einander gegenüberliegende Randabschnitte des Mantels 41 sind an dem oberen Deckel 43 bzw. an dem unteren Deckel 45 befestigt, so dass der untere Deckel 45 mittels des Mantels 41 mit dem oberen Deckel 43 starr verbunden ist.The probe 36 comprises a substantially cylindrical housing or chassis 39 , a coat 41 , an upper lid 43 and a lower lid 45 ( 2 ). Opposing edge portions of the shell 41 are on the top lid 43 or on the lower lid 45 attached, leaving the lower lid 45 by means of the coat 41 with the upper lid 43 is rigidly connected.

Im Inneren des Gehäuses 39 ist eine Sensormechanik angeordnet, die einen Ring 47 beinhaltet, an dem ein radial äußeres Ende 49 einer Spiralfeder 51 befestigt ist. Die Spiralfeder 51 erstreckt sich in einer Horizontalebene (x–y) mit mehreren Windungen um eine Längsachse 53 einer Taststifthalterung 55 radial nach innen. Dabei ist die Spiralfeder 51 mit ihrem radial innen angeordneten Ende 57 an einem entlang der Längsachse 53 mittleren Bereich 56 der Taststifthalterung 55 befestigt. Die Spiralfeder 51 hält die Taststifthalterung 55 bezüglich des Chassis 39 in einer Nullstellung. Dabei stellt die Spiralfeder 51 eine Federkraft bereit, die die Taststifthalterung 55 bei Auslenkungen des mittleren Bereichs 56 der Taststifthalterung 55 in die Nullstellung unter einer Einwirkung entsprechender, in z-Richtung, x-Richtung und y-Richtung wirkender Rückstellkräfte zurückdrängt.Inside the case 39 is a sensor mechanism arranged, which forms a ring 47 includes, at the one radially outer end 49 a spiral spring 51 is attached. The spiral spring 51 extends in a horizontal plane (x-y) with several turns about a longitudinal axis 53 a stylus holder 55 radially inward. Here is the coil spring 51 with its radially inner end 57 at one along the longitudinal axis 53 middle range 56 the stylus holder 55 attached. The spiral spring 51 holds the stylus holder 55 concerning the chassis 39 in a zero position. Here is the spiral spring 51 a spring force ready, the stylus holder 55 at deflections of the middle range 56 the stylus holder 55 pushed back into the zero position under the action of corresponding, acting in the z-direction, x-direction and y-direction restoring forces.

Von dem mittleren Bereich 56 der Taststifthalterung 55 erstreckt sich eine Stange 54 nach oben, an deren oberem Ende 58 ein Winkelteil 59 mittels einer Schraube 61 festgeklemmt ist. Das Winkelteil 59 erstreckt sich ausgehend von dem oberen Ende der Stange 54 entgegen der x-Richtung zunächst zu dem Gehäusemantel 41 hin und dann, ohne das Chassis 39 zu berühren, in z-Richtung nach oben. Am oberen Ende des Winkelteils 59 ist mittels eines Klötzchens 63 und Schrauben 64 eine Blattfeder 65 mit ihrem einen Ende 66 derart eingespannt, dass sie sich ausgehend von dem oberen Ende des Winkelteiles 59 in x-Richtung zurück zu der Längsachse 53 hin, über diese hinaus zum Gehäusemantel 41 hin erstreckt. Mit ihrem anderen Ende 67 ist die Blattfeder 65 in einer Halterung 69 eingespannt, die an dem Mantel 41 des Gehäuses 39 festgelegt ist. Hierzu weist die Halterung 69 ein an dem Mantel befestigtes Unterteil 71 sowie ein mittels Schrauben 73 gegen das Unterteil 71 gepresstes Oberteil 74 auf, wobei das Federende 67 zwischen Unterteil 71 und Oberteil 74 eingespannt ist.From the middle area 56 the stylus holder 55 extends a pole 54 upwards, at the upper end 58 an angular part 59 by means of a screw 61 is clamped. The angular part 59 extends from the upper end of the rod 54 against the x-direction first to the housing shell 41 now and then, without the chassis 39 to touch, in the z-direction upwards. At the upper end of the angle section 59 is by means of a small block 63 and screws 64 a leaf spring 65 with their one end 66 clamped so that they are starting from the upper end of the angle part 59 in the x-direction back to the longitudinal axis 53 out, beyond this to the housing shell 41 extends. With her other end 67 is the leaf spring 65 in a holder 69 clamped to the coat 41 of the housing 39 is fixed. For this purpose, the holder 69 a lower part fixed to the jacket 71 as well as by means of screws 73 against the lower part 71 pressed top 74 on, with the spring end 67 between lower part 71 and top 74 is clamped.

An dem Chassis 39 ist unterhalb der Spiralfeder 51 ein Auslenkungsmesssystem 80 angeordnet. Das Auslenkungsmesssystem 80 weist einen Satz dreier Abstandssensoren auf. Die Abstandssensoren beinhalten gemeinsam eine Senderspule 86, die an der Taststifthalterung 55 gelagert ist, sowie jeweils eine Empfangsspule 84, die auf dem unteren Deckel 45 gelagert ist.On the chassis 39 is below the coil spring 51 a displacement measuring system 80 arranged. The deflection measuring system 80 has a set of three distance sensors. The distance sensors together contain a transmitter coil 86 attached to the stylus holder 55 is stored, and in each case a receiving coil 84 on the lower lid 45 is stored.

Die Senderspule 86 emittiert ein elektromagnetisches Feld, dessen Feld von den Empfängerspulen 84 empfangen wird. Die Feldstärke des Feldes der Senderspule 86 am Ort der Empfängerspule 84 hängt jeweils vom Abstand der Senderspule 86 von der Empfängerspule 84 ab. Die Empfängerspule 84 gibt ein entsprechendes Abstandssignal aus. Das Auslenkungssystem erfasst somit eine Position der Senderspule 86 bezüglich der Empfängerspulen 84.The transmitter coil 86 emits an electromagnetic field whose field from the receiver coils 84 Will be received. The field strength of the field of the transmitter coil 86 at the place of the receiver coil 84 depends on the distance of the transmitter coil 86 from the receiver coil 84 from. The receiver coil 84 outputs a corresponding distance signal. The deflection system thus detects a position of the transmitter coil 86 with respect to the receiver coils 84 ,

An einem unteren Ende der Taststifthalterung 55 ist die Taststiftaufnahme 77 ausgebildet. In die Taststiftaufnahme 77 ist der Schaft 79 des Taststiftes 37 derart eingeschraubt, dass die Längsachse des Schafts 79 mit der Längsachse 53 der Taststifthalterung 55 fluchtet. An einem unteren Ende des Schafts 79 sind fünf Zweigschäfte befestigt, die sich in die Richtungen –z, +x, –x, +y sowie –y von dem unteren Ende des Schafts 79 weg erstrecken. Jeder Zweigschaft 81 trägt an seinem freien Ende eine Rubinkugel 83, die jeweils die Taststiftspitze bildet und zum Kontakt mit dem zu vermessenden Werkstück vorgesehen ist.At a lower end of the stylus holder 55 is the stylus recording 77 educated. Into the stylus holder 77 is the shaft 79 of the stylus 37 screwed in such a way that the longitudinal axis of the shaft 79 with the longitudinal axis 53 the stylus holder 55 flees. At a lower end of the shaft 79 five branch shafts are fixed, extending in the directions -z, + x, -x, + y and -y from the lower end of the shaft 79 extend away. Every branch 81 wears a ruby ball at his free end 83 , which respectively forms the stylus tip and is provided for contact with the workpiece to be measured.

An der Taststiftaufnahme 77 ist ein als Kollisionsschutzbecher 90 ausgebildeter Kollisionsschutz befestigt (2, 7). Der Kollisionsschutzbecher 90 ist zylindrisch ausgebildet, wobei seine Zylinderachse mit der Längsachse 53 des Schaftes 55 fluchtet. Der Kollisionsschutzbecher 90 weist einen Becherboden 92 auf, in dessen Mitte die Taststiftaufnahme 77 eingelassen ist. Der Becherboden 92 erstreckt sich im wesentlichen in einer horizontalen Ebene (x–y) radial von der Taststiftaufnahme 77 weg bis zu einem Bodenrand 94. Der Umriss des Bodenrandes 94 ragt dabei über den Umriss einer Projektion des Chassis 39 mit dem Sensorsystem des Tastkopfs 36 entlang der Längsachse 53 auf die horizontale Ebene (x–y) hinaus. An dem Bodenrand 94 des Becherbodens 92 ist ein unteres Ende 96 einer Becherwand 98 des Kollisionsschutzbechers 90 angeformt. Die Becherwand 98 erstreckt sich von der Ebene (x–y) mit dem Becherboden 92 etwa rechtwinklig nach oben etwa bis zu einer horizontalen Ebene (x–y) mit dem Deckel 43 des Chassis 39. Ein freier Becherrand 100 des Kollisionsschutzbechers 90 ist somit auf der Höhe des Deckels 43 angeordnet. Ein Abstand 99 einer Innenseite der Becherwand 98 von dem Tastkopf 36 ist größer als eine maximale Auslenkbarkeit des Tastkopfes 36 aus der Nullstellung.At the stylus holder 77 is a collision protection cup 90 trained collision protection attached ( 2 . 7 ). The collision protection cup 90 is cylindrical, with its cylinder axis with the longitudinal axis 53 of the shaft 55 flees. The collision protection cup 90 has a cup bottom 92 on, in the middle of the stylus recording 77 is admitted. The cup bottom 92 extends substantially in a horizontal plane (x-y) radially from the Taststiftaufnahme 77 away to a bottom edge 94 , The outline of the bottom edge 94 stands out over the outline of a projection of the chassis 39 with the sensor system of the probe 36 along the longitudinal axis 53 to the horizontal plane (x-y). At the bottom edge 94 of the cup bottom 92 is a lower end 96 a beaker wall 98 of the collision protection cup 90 formed. The cup wall 98 extends from the plane (x-y) with the cup bottom 92 approximately at right angles upwards approximately to a horizontal plane (x-y) with the lid 43 of the chassis 39 , A free cup rim 100 of the collision protection cup 90 is thus at the height of the lid 43 arranged. A distance 99 an inside of the cup wall 98 from the probe 36 is greater than a maximum deflectability of the probe 36 from the zero position.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel (3) weist das Chassis 39 des Tastkopfs 36 – anstelle des Gehäusemantels 41 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel – mehrere Vertikalstreben 141 auf. Die Vertikalstreben 141 verlaufen vertikal auf einer Zylindermantelfläche des zylindrischen Gehäuses 39. Einander gegenüberliegende freie Enden der Vertikalstreben 141 sind an dem oberen Deckel 43 bzw. an dem unteren Deckel 45 befestigt, so dass der untere Deckel 45 mittels der Vertikalstreben 141 mit dem oberen Deckel 43 starr verbunden ist. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, an der Taststiftaufnahme 77 der Kollisionsschutzbecher 90 befestigt, der dem Kollisionsschutzbecher 90 des ersten Ausführungsbeispiels genau entspricht, weshalb auf eine Beschreibung verzichtet werden kann. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Gewicht des Tastkopfes 36 geringer als bei dem ersten Ausführungsbeispiel, weil das Gesamtgewicht der Vertikalstreben 141 geringer ist als das Gewicht des Gehäusemantels 41. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel schützt der Kollisionsschutzbecher 90, insbesondere das Auslenkungsmesssystem 80 mit der Sensormechanik bevorzugt so wie der Gehäusemantel 41 bei dem ersten Ausführungsbeispiel.In a second embodiment ( 3 ) has the chassis 39 of the probe 36 - instead of the housing shell 41 according to the first embodiment - a plurality of vertical struts 141 on. The vertical struts 141 run vertically on a cylindrical surface of the cylindrical housing 39 , Opposite free ends of the vertical struts 141 are on the top lid 43 or on the lower lid 45 attached, leaving the lower lid 45 by means of vertical struts 141 with the upper lid 43 is rigidly connected. In this second embodiment, as in the first embodiment, on the Taststiftaufnahme 77 the collision protection cup 90 attached to the collision cup 90 of the first embodiment corresponds exactly, which is why a description can be omitted. In the second embodiment, the weight of the probe is 36 less than in the first embodiment, because the total weight of the vertical struts 141 less than the weight of the housing shell 41 , In the second embodiment, the collision protection cup protects 90 , in particular the deflection measuring system 80 with the sensor mechanism preferred as the housing shell 41 in the first embodiment.

Ein drittes Ausführungsbeispiel (4) unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass bei dem dritten Ausführungsführungsbeispiel der Kollisionsschutz mehrere etwa L-förmig ausgebildete Kollisionsschutzstangen 190 umfasst, die an der Taststiftaufnahme 77 befestigt sind. Ein Horizontalbalken 192 der L-förmigen Kollisionsschutzstangen 190 ist jeweils an der Taststiftaufnahme 77 derart befestigt, dass der Horizontalbalken 192 sich in einer im wesentlichen horizontalen Ebene (x–y) radial von der Taststiftaufnahme 77 weg erstreckt. Ein von der Taststiftaufnahme 77 entferntes Ende 194 des Horizontalbalkens 192 ragt dabei über den Umriss einer Projektion des Chassis 39 mit dem Sensorsystem des Tastkopfs 36 auf die horizon tale Ebene (x–y) hinaus. An dem entfernten Ende 194 des Horizontalbalkens 192 ist ein unteres Ende 196 eines Vertikalbalkens 198 der L-förmigen Kollisionsschutzstange 190 angeformt. Der Vertikalbalken 198 erstreckt sich von der Ebene (x–y) mit dem Horizontalbalken 192 etwa rechtwinklig nach oben etwa bis zur Ebene mit dem Deckel 43 des Chassis 39. Ein freies Ende 110 jeder Kollisionsschutzstange 190 ist somit etwa in Höhe des Deckels 43 angeordnet. Ein Abstand 199 einer dem Tastkopf 136 zugewandten Innenseite des Vertikalbalkens 198 von dem Tastkopf 136 ist größer als eine maximale Auslenkbarkeit des Tastkopfes 136 aus der vorgegebenen Nullstellung.A third embodiment ( 4 ) differs from the first embodiment in that in the third exemplary embodiment of the collision protection a plurality of approximately L-shaped collision protection bars 190 includes that on the stylus holder 77 are attached. A horizontal bar 192 the L-shaped collision protection bars 190 is each at the stylus 77 so fastened that the horizontal bar 192 in a substantially horizontal plane (x-y) radially from the stylus receiver 77 extends away. One from the stylus recording 77 distant end 194 of the horizontal bar 192 stands out over the outline of a projection of the chassis 39 with the sensor system of the probe 36 to the horizontal plane (x-y) addition. At the far end 194 of the horizontal bar 192 is a lower end 196 a vertical bar 198 the L-shaped collision protection bar 190 formed. The vertical bar 198 extends from the plane (x-y) with the horizontal bar 192 approximately at right angles to about the level with the lid 43 of the chassis 39 , A free end 110 every collision protection bar 190 is thus approximately equal to the lid 43 arranged. A distance 199 one to the probe 136 facing inside of the vertical beam 198 from the probe 136 is greater than a maximum deflectability of the probe 136 from the default zero position.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, wonach das dritte Ausführungsbeispiel variiert ist, sind die L-förmigen Kollisionsschutzstangen 190 miteinander mittels wenigstens eines horizontalen Rings verbunden, der die Gesamtheit der Kollisionsschutzstangen 190 umgibt. Beispielsweise sind ein erster Ring in Höhe des Übergangs vom Horizontalbalken 192 in den Vertikalbalken 198, ein zweiter Ring etwa auf halber Höhe vom unteren Ende 196 des Vertikalbalkens 198 zum oberen Ende 110 des Vertikalbalkens 198 und ein dritter Ring am oberen Ende des Vertikalbalkens 198 angeordnet.In an embodiment, not shown, according to which the third embodiment is varied, the L-shaped collision protection bars are 190 connected to each other by means of at least one horizontal ring, which is the entirety of the collision protection bars 190 surrounds. For example, a first ring at the level of the transition from the horizontal bar 192 in the vertical bar 198 , a second ring about halfway up from the lower end 196 of the vertical bar 198 to the upper end 110 of the vertical bar 198 and a third ring at the top of the vertical beam 198 arranged.

Bei einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, wonach wiederum das dritte Ausführungsbeispiel variiert ist, umgibt eine leichte Folie, beispielsweise aus Kunststoff, die Gesamtheit der Kollisionsschutzstangen 190.In a further embodiment, not shown, which in turn varies the third embodiment, a lightweight film, such as plastic, surrounds the entirety of the collision protection rods 190 ,

Bei noch einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, wonach abermals das dritte Ausführungsbeispiel variiert ist, sind die Kollisionsstangen 190 insbesondere an ihren freien Enden federnd ausgebildet.In yet another embodiment, not shown, after which again the third embodiment is varied, are the collision rods 190 especially resiliently formed at their free ends.

Bei einem Ausführungsbeispiel, wonach das dritte Ausführungsbeispiel erneut variiert ist, sind die Kollisionsstangen 190 lediglich als Horizontalbalken 192 ausgebildet, wobei beispielsweise die freien Ende 194 jeweils ein Federelement aufweisen.In one embodiment, according to which the third embodiment is varied again, the collision rods are 190 only as a horizontal bar 192 formed, for example, the free end 194 each having a spring element.

Bei einem Ausführungsbeispiel, wonach das dritte Ausführungsbeispiel weiter variiert ist, erstrecken sich die Vertikalbalken 196 der Kollisionsstangen 190 nicht bis zur Höhe des Deckels 43, sondern lediglich bis etwa zur halben Höhe.In one embodiment, according to which the third embodiment is further varied, the vertical bars extend 196 the collision rods 190 not up to the height of the lid 43 but only up to about half the height.

Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel, wonach das dritte Ausführungsbeispiel variiert ist, erstrecken sich die Vertikalbalken 196 der Kollisionsstangen 190 nicht nur oberhalb der Horizontalbalken, sondern auch unterhalb, insbesondere falls die Horizontalbalken oberhalb der Ebene mit der Taststiftaufnahme angeordnet sind.In still another embodiment, according to which the third embodiment is varied, the vertical bars extend 196 the collision rods 190 not only above the horizontal bars, but also below, especially if the horizontal bars are arranged above the plane with the Taststiftaufnahme.

Die vorstehend genannten Ausführungsbeispiele, insbesondere die Variationen des dritten Ausführungsbeispiels, illustrieren, dass ein Verhältnis zwischen vorteilhaftem Kollisionsschutz und einem zum Bereitstellen dieses Kollisionsschutzes erforderlichen Materialgewicht des Kollisionsschutzes nach Bedarf und Umständen optimierbar ist.The aforementioned embodiments, particularly the variations of the third embodiment, illustrate that a relationship between advantageous collision protection and one for providing this Collision protection required material weight of collision protection as needed and circumstances is optimizable.

Bei einem vierten Ausführungsbeispiel (5) weist ein länglicher Tastkopf 236 einen als Chassis 239 ausgebildeten Tastkopfträger auf. Das Chassis 239 umfasst ein gehäusefestes Teil 201, 202, das beispielsweise zum Befestigen an dem Koordinatenmessgerät 1 vorgesehen ist. Das gehäusefeste Teil 201, 202 ist als Winkel ausgebildet, wobei ein erster Schenkel 201 oben horizontal angeordnet ist und eine Aufnahmeschwalbe zum Befestigen des Tastkopfs 236 an einer Pinole (nicht dargestellt) des Koordinatenmessgeräts 1 auf weist. Ein zweiter Schenkel 202 erstreckt sich von dem ersten Schenkel 201 vertikal nach unten. Ferner umfasst der Tastkopf 236 einen weiteren Winkel 203, 204, der mittels eines Paares beabstandeter Federbleche 205, 206 mit dem zweiten Schenkel 202 des gehäusefesten Teils des Tastkopfes 236 verbunden ist. Diese Anordnung bildet eine z-Führung des Tastkopfes 236. Ferner weist der Tastkopf 236 eine Platte 209 auf, die an einem horizontalen Schenkel 204 der z-Führung mittels eines zweites Paares Federbleche 207, 208 (Federblech 208 nicht dargestellt) beweglich aufgehängt ist und eine y-Führung des Tastkopfes 236 bildet. Der Tastkopf 236 weist ferner ein drittes Paar Federbleche 211, 212 auf, das an der Platte 209 hängt und gegenüber den Federblechen 207, 208 um einen rechten Winkel in einer horizontalen Ebene gedreht ist und die Platte 209 mit einer weiteren Platte 210 des Tastkopfs 236 verbindet, die eine x-Führung des Tastkopfes 236 bildet.In a fourth embodiment ( 5 ) has an elongated probe 236 one as a chassis 239 trained probe carrier on. The chassis 239 includes a part fixed to the housing 201 . 202 For example, to attach to the coordinate measuring machine 1 is provided. The housing-fixed part 201 . 202 is formed as an angle, wherein a first leg 201 is arranged horizontally above and a receiving trough for securing the probe 236 on a quill (not shown) of the coordinate measuring machine 1 having. A second leg 202 extends from the first leg 201 vertically down. Furthermore, the probe comprises 236 another angle 203 . 204 by means of a pair of spaced spring plates 205 . 206 with the second leg 202 of the housing-fixed part of the probe 236 connected is. This arrangement forms a z-guide of the probe 236 , Furthermore, the probe has 236 a plate 209 on, on a horizontal thigh 204 the z-guide by means of a second pair of spring plates 207 . 208 (Spring plate 208 not shown) is movably suspended and a y-guide of the probe 236 forms. The probe 236 also has a third pair of spring plates 211 . 212 on, that at the plate 209 hangs and opposite the spring plates 207 . 208 is rotated at a right angle in a horizontal plane and the plate 209 with another plate 210 of the probe 236 connects to an x-guide of the probe 236 forms.

Die Platte 210 weist an einer Unterseite eine Taststiftaufnahme (nicht dargestellt) auf. Die Taststiftaufnahme ist als eine Fassung ausgebildet, die sich von der Unterseite der Platte 210 nach unten erstreckt, wobei eine Längsachse der Fassung mit der Längsachse 253 des Tastkopfes 236 fluchtet. In die Taststiftaufnahme ist ein Taststift 213 eingeschraubt. Der Taststift 213 weist eine Tastkugel 214 auf. Jede der drei Parallelführungen ist mit einem Messkraftgenerator nach Art eines Tauchspulenantriebs versehen. Hierzu ist am feststehenden Teil 202 ein erster Magnet 215, an einer Unterseite des Schenkels 204 ein zweiter Magnet 216 und an der Platte 209 ein dritter Magnet 217 des Tauchspulenantriebs befestigt, während die beweglichen Teile, d. h. die Spulenkörper der Tauchspulenantriebe mit den auslenkbaren Teilen 203, 209, 210 der z-, y- bzw. x-Führung verbunden sind. Der Tastkopf 236 weist ferner drei Messsysteme 221, 222, 223 auf (Messsystem 222 nicht dargestellt), mittels derer eine Auslenkung der geführten Teile des Tastkopfes 236 in den drei Koordinatenrichtungen x, y, z ermittelbar ist. Die Messsysteme sind beispielsweise als LVDT-Systeme ausgebildet, d. h. als Induktionsspulen, die bei einer Trägerfrequenz betrieben werden und die ein Wegsignal abgeben, das zu einer Stellung eines verschiebbar gelagerten Spulenkerns proportional ist.The plate 210 has on a bottom of a stylus recording (not shown). The stylus holder is formed as a socket extending from the underside of the plate 210 extending downward, wherein a longitudinal axis of the socket with the longitudinal axis 253 of the probe 236 flees. In the stylus recording is a stylus 213 screwed. The stylus 213 has a probe ball 214 on. Each of the three parallel guides is equipped with a measuring force generator in the form of a dive coil drive. This is on the fixed part 202 a first magnet 215 , at a bottom of the thigh 204 a second magnet 216 and at the plate 209 a third magnet 217 attached to the plunger coil drive, while the moving parts, ie the bobbins of the Tauchspulenantriebe with the deflectable parts 203 . 209 . 210 the z, y or x-guide are connected. The probe 236 also has three measuring systems 221 . 222 . 223 on (measuring system 222 not shown), by means of which a deflection of the guided parts of the probe 236 in the three coordinate directions x, y, z can be determined. The measuring systems are designed, for example, as LVDT systems, ie as induction coils which are operated at a carrier frequency and which emit a path signal which is proportional to a position of a displaceably mounted coil core.

An der Taststiftaufnahme ist ein Kollisionsschutzgehäuse 290 befestigt (5, 8). Das Kollisionsschutzgehäuse 290 ist als ein länglicher Kasten ausgebildet, der aufrecht angeordnet ist und dessen horizontaler Querschnitt quadratisch ist. Eine Längsachse des Kollisionsschutzgehäuses 290 fluchtet mit der Längsachse 253 des Schaftes 213. Das kastenförmige Kollisionsschutzgehäuse 290 weist einen Kastenboden 292 sowie eine Kastenwand 298 auf. In der Mitte des Kastenbodens 292 ist die Taststiftaufnahme eingelassen. Der Kastenboden 292 erstreckt sich im wesentlichen in einer horizontalen Ebene (x–y) von der Taststiftaufnahme weg bis zu einem Bodenrand 294. Der Umriss des Bodenrandes 294 ragt dabei über den Umriss einer Projektion des Chassis 239 mit dem Sensorsystem des Tastkopfs 236 auf die horizontale Ebene (x–y) hinaus. An dem Bodenrand 294 des Kastenbodens 292 ist ein unteres Ende 296 der Kastenwand 298 des Kollisionsschutzgehäuses 290 angeformt. Die Kastenwand 298 erstreckt sich von der Ebene (x–y) mit dem Kastenboden 292 etwa rechtwinklig nach oben etwa bis zu einer Ebene (x–y) mit dem ersten gehäusefesten Teil 201 des Chassis 239. Ein freier Kastenrand 200 des Kollisionsschutzgehäuses 290 ist somit auf der Höhe des ersten gehäusefesten Teils 201 angeordnet. Ein Abstand 299 einer Innenseite der Kastenwand 298 von dem Chassis 239 bzw. dem Messsystem des Tastkopfs 236 ist größer als eine maximale Auslenkbarkeit des Messsystems des Tastkopfes 236 aus seiner Nullstellung.At the stylus holder is a collision protection housing 290 attached ( 5 . 8th ). The collision protection housing 290 is formed as an elongated box, which is arranged upright and whose horizontal cross-section is square. A longitudinal axis of the collision protection housing 290 is aligned with the longitudinal axis 253 of the shaft 213 , The box-shaped collision protection housing 290 has a box bottom 292 as well as a box wall 298 on. In the middle of the box floor 292 the stylus holder is inserted. The box bottom 292 extends substantially in a horizontal plane (x-y) away from the stylus mount to a bottom edge 294 , The outline of the bottom edge 294 stands out over the outline of a projection of the chassis 239 with the sensor system of the probe 236 to the horizontal plane (x-y). At the bottom edge 294 of the box floor 292 is a lower end 296 the box wall 298 of the collision protection housing 290 formed. The box wall 298 extends from the plane (x-y) with the box bottom 292 approximately at right angles upwards approximately to a plane (x-y) with the first housing-fixed part 201 of the chassis 239 , A free box border 200 of the collision protection housing 290 is thus at the height of the first housing-fixed part 201 arranged. A distance 299 an inside of the box wall 298 from the chassis 239 or the measuring system of the probe 236 is greater than a maximum deflectability of the measuring system of the probe 236 from its zero position.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Kollisionsschutzaufsatz 390 auf einen herkömmlichen Tastkopf 336 aufgesteckt (6).In a further embodiment of the invention is a collision protection attachment 390 on a conventional probe 336 attached ( 6 ).

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Tastkopf 336 länglich ausgebildet und aufrecht an dem Koordinatenmessgerät 1 angeordnet. Der Tastkopf 336 weist ein Chassis 339 auf. Ein oberes Ende des Tastkopfes 336 ist derart an einer Pinole 355 des Koordinatenmessgeräts 1 befestigt, dass die Längsachse 356 des Tastkopfs 336 mit einer Längsachse der Pinole 355 fluchtet. Ein unteres Ende des Tastkopfes 336 ist gegenüber dem oberen, an der Pinole 355 befestigten Ende beweglich. Das untere Ende des Tastkopfes 336 weist eine Taststiftaufnahme 377 auf, in die ein Taststift (nicht dargestellt) einsetzbar ist. Ein oberer Abschnitt 378 der Taststiftaufnahme 377 ist plattenförmig ausgebildet, wobei in einer Seitenwand 379 des oberen Abschnitts 378 eine horizontal umlaufende Nut 380 ausgebildet ist.In this embodiment, the probe is 336 elongated and upright on the coordinate measuring machine 1 arranged. The probe 336 has a chassis 339 on. An upper end of the probe 336 is like that on a quill 355 of the coordinate measuring machine 1 attached that the longitudinal axis 356 of the probe 336 with a longitudinal axis of the quill 355 flees. A lower end of the probe 336 is opposite the top, at the quill 355 fixed end movable. The lower end of the probe 336 has a stylus holder 377 on, in which a stylus (not shown) can be used. An upper section 378 the stylus recording 377 is plate-shaped, wherein in a side wall 379 of the upper section 378 a horizontal circumferential groove 380 is trained.

Der Kollisionsaufsatz 390 ist als eine längliche Haube ausgebildet, die einen Haubenboden 392 und eine Haubenwand 398 aufweist. Der Haubenboden 392 weist eine zentrale Öffnung auf, deren Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des oberen Abschnitts 378 der Taststiftaufnahme 377 in Höhe des Nutgrundes der Nut 380 entspricht. Der Haubenboden 392 erstreckt sich von einem Bodeninnenrand 393, der die zentrale Öffnung begrenzt, weg zu einem Bodenaußenrand 394. Der Umriss des Bodenaußenrandes 394 ragt dabei über den Umriss einer Projektion des Tastkopfes 336 auf eine horizontale Ebene (x–y) hinaus. Im Bereich des Bodeninnenrandes 393 ist der Haubenboden 392 etwas nachgiebig ausgebildet. Der Haubenboden 392 ist mit der zentralen Öffnung auf den Abschnitt 378 der Taststiftaufnahme 377 aufsteckbar, und der Bodeninnenrand 393 ist mit der Nut 380 in Eingriff bringbar. Mögliche Materialen des Haubenbodens 392 umfassen Kunststoff oder Blech. An dem Bodenaußenrand 394 des Haubenbodens 392 ist ein unteres Ende 396 der Haubenwand 398 der Kollisionsschutzhaube 390 angeformt. Die Haubenwand 398 erstreckt sich von der Ebene (x–y) mit dem Haubenboden 392 etwa rechtwinklig nach oben bis über die Ebene (x–y) hinaus, in der das Chassis 339 an der Pinole 355 befestigt ist. Ein freier Haubenrand 300 der Kollisionsschutzhaube 390 ist somit oberhalb des Chassis 339 angeordnet, so dass die Kollisionsschutzhaube 390 den Tastkopf 336 im wesentlichen vollständig umgibt. Ein Abstand 399 einer Innenseite der Haubenwand 398 von dem Tastkopf 336 ist größer als eine maximale Auslenkbarkeit des Tastkopfes 336 aus einer vorgegebenen Nullstellung. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist von dem Haubenrand 300 eine ringförmige Membran zur Pinole 355 gespannt, so dass der Tastkopf 336 im Innenraum der Kollisionsschutzhaube 390 vollständig, insbesondere hinreichend vor Verunreinigungen im Betrieb des Koordinatenmessgeräts geschützt, eingeschlossen ist.The collision attachment 390 is designed as an elongated hood, which has a hood bottom 392 and a hood wall 398 having. The hood bottom 392 has a central opening whose diameter is substantially equal to the diameter of the upper section 378 the stylus recording 377 at the level of the groove bottom of the groove 380 equivalent. The hood bottom 392 extends from a bottom edge of the ground 393 that delimits the central opening, off to a bottom outside edge 394 , The outline of the bottom outside edge 394 protrudes over the outline of a projection of the probe 336 to a horizontal plane (x-y). In the area of the bottom edge 393 is the hood bottom 392 a little bit forgiving. The hood bottom 392 is with the central opening on the section 378 the stylus admission 377 attachable, and the bottom inside edge 393 is with the groove 380 engageable. Possible materials of the hood bottom 392 include plastic or sheet metal. At the bottom outside edge 394 of the hood bottom 392 is a lower end 396 the hood wall 398 the collision protection hood 390 formed. The hood wall 398 extends from the plane (x-y) with the hood bottom 392 approximately at right angles up beyond the plane (x-y) beyond where the chassis 339 at the quill 355 is attached. A free hood edge 300 the collision protection hood 390 is thus above the chassis 339 arranged so that the collision guard 390 the probe 336 essentially completely surrounds. A distance 399 an inside of the hood wall 398 from the probe 336 is greater than a maximum deflectability of the probe 336 from a predetermined zero position. In an embodiment not shown is of the hood edge 300 an annular membrane to the quill 355 cocked, leaving the probe 336 in the interior of the collision protection hood 390 completely, in particular sufficiently protected from contamination in the operation of the coordinate measuring machine is included.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Kollisionsschutzkontakteinrichtung wiederum als ein Kollisionsschutzaufsatz 490 ausgebildet, der auf einen herkömmlichen Tastkopf 336, insbesondere auf eine Taststiftaufnahme des Tastkopfes 336 aufsteckbar ist (9). Die Taststiftaufnahme hält einen Taststift 313 mit einer Tastkugel 314. Der Kollisionsschutzaufsatz 490 ist nach Art eines Speichenrades ausgebildet, bei dem sich vier Bügel 492 in einer im wesentlichen horizontalen Ebene von einer Nabe (nicht dargestellt) radial nach außen erstrecken. Die Nabe ist zum Eingriff in eine Nut an einer Seitenwand der Taststiftaufnahme geeignet ausgebildet. An den der Nabe gegenüberliegenden Enden 494 weisen die Bügel 492 radiale Federelemente 495 auf, deren freie Enden mittels eines Ringbügels 400 miteinander verbunden sind. Bei einer Projektion des Tastkopfes 336 in die Ebene mit dem Kollisionsschutzaufsatz 490 verläuft der Kollisionsschutz, insbe sondere der Ringbügel 400, außerhalb des Umrisses des Tastkopfes 436.In a further embodiment of the invention, the collision protection contact device is again as a collision protection attachment 490 trained on a conventional probe 336 , In particular to a stylus of the probe 336 is pluggable ( 9 ). The stylus holder holds a stylus 313 with a probe ball 314 , The collision protection attachment 490 is designed in the manner of a spoked wheel, in which four stirrups 492 extend radially outward from a hub (not shown) in a substantially horizontal plane. The hub is adapted to engage a groove on a side wall of the stylus mount. At the ends opposite the hub 494 have the hangers 492 radial spring elements 495 on, whose free ends by means of a ring hoop 400 connected to each other. In a projection of the probe 336 into the plane with the collision protection attachment 490 runs the collision protection, in particular special ring hoop 400 , outside the outline of the probe 436 ,

Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Kollisionsschutz nochmals als Kollisionsschutzaufsatz 590 ausgebildet, der auf einen herkömmlichen Tastkopf 336, insbesondere auf eine Taststiftaufnahme des Tastkopfes 336 aufsteckbar ist (10). Die Taststiftaufnahme hält einen Taststift 313 mit einer Tastkugel 314. Der Kollisionsschutzaufsatz 590 ist nach Art eines Gabelkorbes ausgebildet, bei dem sich acht Bügel 592 forkenartig zunächst in einer im wesentlichen horizontalen Ebene von einer Nabe (nicht dargestellt). radial nach außen und dann im wesentlichen vertikal nach oben erstrecken. Die Nabe ist zum Eingriff in eine Nut an einer Seitenwand der Taststiftaufnahme geeignet ausgebildet. Die freien Enden 500 der Bügel 592 enden etwa auf halber Höhe des Tastkopfes 336. Bei einer Projektion des Tastkopfes 336 in eine horizontale Ebene mit der Taststiftaufnahme verläuft der Kollisionsschutz, insbesondere die vertikalen Abschnitte der forkenartigen Bügel 592, außerhalb des Umrisses des Tastkopfes 336.In yet another embodiment of the invention, the collision protection is again as a collision protection attachment 590 trained on a conventional probe 336 , In particular to a stylus of the probe 336 is pluggable ( 10 ). The stylus holder holds a stylus 313 with a probe ball 314 , The collision protection attachment 590 is designed in the manner of a fork cage, in which eight brackets 592 like a prong, initially in a substantially horizontal plane from a hub (not shown). extend radially outward and then substantially vertically upward. The hub is adapted to engage a groove on a side wall of the stylus mount. The free ends 500 the coat hanger 592 end about halfway up the probe 336 , In a projection of the probe 336 in a horizontal plane with the Taststiftaufnahme runs the collision protection, in particular the vertical sections of the jaw-like bracket 592 , outside the outline of the probe 336 ,

Eine Innenkontour der jeweiligen Kollisionsschutzvorrichtung (Kollisionsschutzbecher 90, Kollisionsschutzstangen 190, Kollisionsschutzgehäuse 290, Kollisionsschutzhaube 390) ist so gestaltet, dass bei maximaler Auslenkung der Tastkopfkinematik, d. h. der Sensormechanik, keine Berührung des Kollisionsschutzes mit dem Chassis 39, 139, 239, 339 stattfindet.An inner contour of the respective collision protection device (collision protection cup 90 , Collision protection bars 190 , Collision protection housing 290 , Collision protection hood 390 ) is designed so that at maximum deflection of the probe kinematics, ie the sensor mechanism, no contact of the collision protection with the chassis 39 . 139 . 239 . 339 takes place.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Ausführungsbeispiele erläutert. Ein zu vermessender Gegenstand, d. h. ein Werkstück, wird auf den Sockel 3 des Koordinatenmessgeräts 1 aufgebracht und an der Werkstückhalterung 7 befestigt. Die Antriebseinheit des Koordinatenmessgeräts, beispielsweise der Motor 33, werden so angesteuert, dass der am Tastkopf 36 gehaltene Taststift 37 an anzutastende Stellen des zu vermessenden Gegenstandes verfährt. Bei einem Verfahrbetrieb, der beispielsweise einer Programmierung der Steuereinheit des Koordinatenmessgeräts 1 dient, werden die anzutastenden Stellen vom Benutzer bestimmt, und der Benutzer gibt Kommandos an die Steuereinheit und steuert die Verfahrbewegung somit direkt.The operation of the embodiments will be explained below. An object to be measured, ie a workpiece, is placed on the pedestal 3 of the coordinate measuring machine 1 applied and on the workpiece holder 7 attached. The drive unit of the coordinate measuring machine, for example, the engine 33 , are controlled so that the on the probe 36 held stylus 37 moved to be grouted parts of the object to be measured. In a positioning operation, for example, a programming of the control unit of the coordinate measuring machine 1 is used, the points to be touched are determined by the user, and the user gives commands to the control unit and thus controls the movement directly.

Wenn bei einer Verfahrbewegung der Tastkopf 36 auf Kollisionskurs mit einem Gegenstand, insbesondere mit einem Abschnitt des zu vermessenden Gegenstands, verfährt, kontaktiert die Schutzvorrichtung 90 den Gegenstand in einer Kollision. Bei der Kollision übt der Gegenstand eine Kraft auf die Schutzvorrichtung 90 aus, die der Bewegung des Tastkopfs 36 mit der Schutzvorrichtung 90 entgegengerichtet ist. Die Schutzvorrichtung 90 bewegt sich relativ zu dem Teil des Tastkopfs 36, der an dem Koordinatenmessgerät 1 befestigt ist. Dabei löst die Sensoreinrichtung des Tastkopfs 36 ein Bewegungssignal aus, das der Steuereinheit des Koordinatenmessgeräts 1 zugeführt wird. Die Steuereinheit gibt an die Antriebseinheit des Koordinatenmessgeräts 1 ein Stoppsignal aus, und die Verfahrbewegung des Tastkopfs 36 wird gestoppt. Die Länge des Bremswegs ist vorteilhafterweise kürzer als der Abstand 99 der Innenseite des Kollisionsschutzes 90 von dem Chassis 39 mit der Sensormechanik bzw. dem Sensorsystem. Somit wird eine Beschädigung des Tastkopfes 36 bei der Kollision vermieden.If during a movement of the probe 36 colliding with an object, in particular a portion of the object to be measured, contacts the protection device 90 the object in a collision. In the collision, the object exerts a force on the protection device 90 off, the movement of the probe 36 with the protection device 90 is opposite. The protection device 90 moves relative to the part of the probe 36 at the coordinate measuring machine 1 is attached. In this case, the sensor device of the probe triggers 36 a motion signal from that of the control unit of the coordinate measuring machine 1 is supplied. The control unit gives to the drive unit of the coordinate measuring machine 1 a stop signal, and the traversing movement of the probe 36 is stopped. The length of the braking distance is advantageously shorter than the distance 99 the inside of the collision protection 90 from the chassis 39 with the sensor mechanism or the sensor system. Thus, damage to the probe 36 avoided during the collision.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfasst die Steuereinheit anhand des ausgelösten Bewegungssignals die Relativbewegungsrichtung zwischen Tastkopf und Gegenstand und gibt ein entsprechendes Gegenbewegungssteuersignal an die Antriebseinheit aus. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Gefahr einer Beschädigung des Tastkopfs durch Kollision mit dem Hindernis besonders gering, weil der Tastkopf un mittelbar nach einem ersten Kontakt von dem Hindernis weggefahren wird.In a preferred embodiment, the control unit detects the relative direction of movement on the basis of the triggered motion signal between the probe and the object and outputs a corresponding countermovement control signal to the drive unit. In this embodiment, the risk of damage to the probe by collision with the obstacle is particularly low because the probe is un indirectly moved away from the obstacle after a first contact.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Tastkopf für ein Koordinatenmessgerät. Der Tastkopf umfasst einen an dem Koordinatenmessgerät anbringbaren Tastkopfträger, eine Taststiftaufnahme zur Aufnahme eines Taststiftes an einer Ruheposition, einen Sensor zum Erfassen einer Auslenkung der Taststiftaufnahme relativ zu dem Tastkopfträger, und einen Kollisionsschutz an mindestens einer Kontaktposition, die in einer Ebene liegt, die orthogonal zu einer zwischen dem Tastkopfträger und der Taststiftaufnahme in deren Ruheposition sich erstreckenden Geraden angeordnet ist, wobei ein maximaler Abstand der Ebene von dem Tastkopfträger dem Abstand der Taststiftaufnahme von dem Tastkopfträger entspricht und die Kontaktposition bezüglich der Geraden außerhalb des Sensors angeordnet ist, und wobei der Kollisionsschutz mit der Taststiftaufnahme gemeinsam relativ zu dem Tastkopfträger auslenkbar sind.In summary The invention relates to a probe for a coordinate measuring machine. The probe includes a attachable to the coordinate measuring probe carrier, a Stylus receptacle for receiving a stylus at a rest position, a sensor for detecting a deflection of the stylus recording relative to the probe carrier, and a collision protection at least one contact position, the lies in a plane orthogonal to one between the probe carrier and the stylus recording in their rest position extending straight lines is arranged, wherein a maximum distance of the plane of the Tastkopfträger the Distance of the stylus holder corresponds to the probe carrier and the contact position in terms of the line outside the sensor is arranged, and wherein the collision protection with the Taststiftaufnahme are jointly deflected relative to the Tastkopfträger.

Claims

Probe for a coordinate measuring machine ( 1 ), comprising: one on the coordinate measuring machine ( 1 ) attachable probe carrier ( 43 ), one relative to the probe carrier ( 43 ) from a zero position deflectable stylus holder ( 55 ), a stylus ( 37 ) with one on the stylus holder ( 55 ) fixed first end, a shaft extending away from the stylus holder ( 79 ) and a first end opposite the second end with a stylus tip ( 214 ) for probing a workpiece, a sensor ( 80 ) for detecting a deflection of the Taststifthalters ( 55 ) relative to the probe carrier ( 43 ) from the zero position, and one together with the stylus holder ( 55 ) relative to the probe carrier ( 43 ) deflectable element, characterized in that the deflectable element collision protection ( 90 ) which is projected onto an orthogonal to a longitudinal axis ( 53 ) of the shaft ( 79 ) extending first plane via a projection of the sensor ( 80 protruding into the first plane, so that an outer area of the collision protection outside a chassis ( 39 ) of the probe is arranged.

Probe according to claim 1, wherein the collision protection comprises a plurality of L-shaped collision protection rods ( 190 ) whose vertical bars ( 198 ) extend next to the sensor.

Probe according to claim 2, further comprising at least one annular strut ( 400 ) around several posts ( 492 ) and with the several posts ( 492 ) connected is.

Probe according to one of the preceding claims, wherein the collision protection has an elastic free end.

Probe according to one of the preceding claims, wherein the collision protection as a cage ( 192 . 198 ) is formed, the sensor ( 80 ) at least partially surrounds.

Probe according to claim 1, wherein the collision protection as a cup ( 90 ) is formed, the sensor ( 80 ) at least partially surrounds.

Probe according to claim 1, wherein the collision protection as housing ( 90 ) is formed, which the sensor ( 80 ) surrounds such that an inner wall of the housing ( 90 ) from the chassis ( 39 ) of the probe with a distance ( 99 ) is arranged when the stylus recording ( 77 ) is in its rest position.

Probe according to claim 7, wherein the distance ( 99 ) of the inner wall ( 98 ) from the chassis ( 39 ) at least one maximum deflection of the stylus recording ( 77 ) corresponds to the rest position.

Probe according to one of the preceding claims, wherein the stylus holder ( 77 ) and collision protection ( 80 ) are integrally formed.

Probe according to one of the preceding claims, wherein the probe head comprises a housing jacket ( 41 ) which is connected to the probe carrier ( 43 ) is rigidly connected, the collision protection ( 90 ) outside the chassis ( 43 ) is arranged such that a minimum distance of the collision contact ( 90 ) from the chassis ( 43 ) at the rest position of at least the maximum deflection of the stylus recording ( 77 ) corresponds to the rest position.

Probe according to one of the preceding claims, wherein the collision protection ( 90 ) on the stylus holder ( 77 ) is releasably attached.

Probe according to one of the preceding claims, wherein the collision protection ( 390 ) on the probe ( 336 ) is designed plugged.

Coordinate measuring machine ( 1 ) for taking measurements of coordinates on workpieces comprising: a socket ( 3 ) with a riot device ( 5 ) and a workpiece holder ( 7 ) for receiving a workpiece to be measured, struts ( 11 . 12 ) extending from the pedestal ( 3 ) upwards, guides ( 13 . 14 ), which on the Aspiration ( 11 . 12 ), and one at the guides ( 13 . 14 ) controllable movable measuring device, wherein the measuring device is a probe head ( 36 ) according to one of the preceding claims.