DE102004030322A1

DE102004030322A1 - Trägerkopf mit einer positionsveränderbaren Aufnahme für Bauteile

Info

Publication number: DE102004030322A1
Application number: DE102004030322A
Authority: DE
Inventors: Oliver Pohl; Claus P. Walther; Frank U. Rummel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2024-06-24
Also published as: DE102004030322B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Trägerkopf mit einer positionsveränderbaren Aufnahme für Bauteile, mit einem Unterteil und einem Oberteil, wobei das Oberteil die Aufnahme aufweist und mit einem Zapfen in das Unterteil eingreift und dieses mit Befestigungsmitteln für ein Basisteil versehen ist. Sie löst die Aufgabe, einen derartigen Trägerkopf vereinfacht zu gestalten. Dazu ist dieser baukastenartig zusammensetzbar, wobei verschieden ausgeführte Oberteile (5, 10) mit verschieden ausgeführten Unterteilen (1, 1.2, 1.3, 1.4) kombinierbar sind, die jeweils mehrere Aufnahmeöffnungen (6) für den Zapfen (7) in einer vorbestimmten und einander gleichen Anordnung zueinander und mehrere Befestigungsmittel (9) in einer vorbestimmten und einander gleichen Anordnung zueinander aufweisen, und jeder Aufnahmeöffnung (9) ist eine Passbohrung (8) in einer vorbestimmten Anordnung zur definierten Position des Oberteils (5, 10) zugeordnet, die mit einer im jeweiligen Oberteil (5, 10) angeordneten Passbohrung (11) korrespondiert, und zwischen dem Oberteil (5, 10) und dem Unterteil (1, 1.2, 1.3, 1.4) ist wenigstens eine Abstimmscheibe (2) einer vorbestimmbaren Dicke anordbar.

Description

Die Erfindung betrifft einen Trägerkopf mit einer positionsveränderbaren Aufnahme für Bauteile, insbesondere für einen Koordinatenmessstand zur Vermessung von Fahrzeugteilen.

Koordinatenmessstände dienen insbesondere der Vermessung größerflächiger Bauteile. Sie weisen zur definierten Anordnung derselben einen Messtisch und an diesem definiert anordbare Messaufnahmevorrichtungen mit Halterungs- und Konturanpasseinrichtungen auf. Das reproduzierbare Anordnen unterschiedlicher Bauteile an einem Koordinatenmessstand zum Vermessen derselben stellt hohe Anforderungen an die Anordnung der Halterungs- und Konturanpassungseinrichtungen, deren Aufnahmeelemente mit vorbestimmten Spann- und Auflagestellen am jeweiligen Bauteil korrespondieren müssen. Beispiele für Messaufnahmevorrichtungen finden sich in der DE 38 07 914 A1 , der DE 199 57 635 A1 und der DE 299 11 395 U1 .

In der DE 299 11 395 U1 ist ein Halterungssystem beschrieben, dass aus einer Basisplatte mit auf dieser vorstehend montierbaren, in ihrer Länge vorbestimmbaren und mit mit einem zu vermessenden Bauteil korrespondierenden Trägersäulen gebildet ist, die Trägerköpfe für die Aufnahme des Bauteils tragen, wobei die Trägerköpfe austauschbar und an das zu halternde Bauteil anpassbar sind. Die Trägersäulen sind über in der Basisplatte angeordnete Pass- und Rasterbohrungen und/oder Nuten an dieser festlegbar. Die spannungsfreie Halterung eines Bauteils erfolgt über die Trägerköpfe, die entsprechend aufwändig gestaltet sind. Diese können dabei Einrichtungen zur Positionsverstellung ihrer Anlagefläche gegen das Bauteil aufweisen. Durch diese Verstellmöglichkeit können genaue Anpassungen der Anlagefläche an ein Werkstück vorgenommen werden, wobei die Einstellung dann so feststellbar ist, dass bei einer Wiedereinrichtung der Halterung nach einer Demontage die räumliche Anordnung der Anlageflächen reproduzierbar ist. Die Trägerköpfe sind relativ aufwändig.

Des Weiteren sind aus der Praxis aufwändige Halterungsvorrichtungen bekannt, die auf einer Messplatte frei positionier- und ausrichtbar sind und mit einem Scherensystem verstellbare Schlitten aufweisen, auf denen Adapter mit einem Aufnahmeelement, insbesondere einem Dorn oder Kegel, für jeweils eine am jeweiligen Bauteil ausgebildete Ausrichtaufnahme angeordnet sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Trägerkopf mit einer positionsveränderbaren Aufnahme nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vereinfacht zu gestalten.

Diese Aufgabe wird bei einem Trägerkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung umfasst einen Trägerkopf für Bauteile, der in bekannter Weise aus einem Unterteil und einem Oberteil gebildet ist, wobei das Oberteil eine Aufnahme für ein Bauteil aufweist und mit einem Zapfen versehen ist, mit dem es in das Unterteil eingreift und über den es an diesem befestigbar ist. Am Unterteil sind dabei Befestigungsmittel zur Festlegung des Trägerkopfes an einem Basisteil, beispielsweise an einer Trägersäule, einem Fügemeisterbock oder an einem Rahmen, angeordnet oder ausgebildet. Die Erfindung besteht nun darin, dass der Trägerkopf baukastenartig zusammensetzbar ist, derart, dass verschieden ausgeführte Oberteile mit verschieden ausgeführten Unterteilen kombinierbar sind. Dazu weisen die Unterteile jeweils mehrere Aufnahmeöffnungen für den Zapfen in einer vorbestimmten und einander gleichen Anordnung zueinander und mehrere Befestigungsmittel in einer vorbestimmten und einander gleichen Anordnung zueinander auf, und jeder Aufnahmeöffnung ist eine Passbohrung in einer vorbestimmten Anordnung zur definierten Positionierung des Oberteils zugeordnet, die mit einer im jeweiligen Oberteil angeordneten Passbohrung korrespondiert, und zwischen dem Oberteil und dem Unterteil ist wenigstens eine Abstimmscheibe in einer vorbestimmbaren Dicke anordbar.

Ein Oberteil mit der an diesem ausgebildeten Aufnahme kann damit auf der Anordnungsfläche eines Unterteils so viele Positionen einnehmen, wie Aufnahmeöffnungen und Passbohrungen für den Zapfen vorhanden sind, und dabei auch in einem vorbestimmbaren Abstand über der Anordnungsfläche angeordnet werden, indem zwischen dem Oberteil und dem Unterteil eine Abstimmscheibe mit einer Dicke angeordnet wird, die diesem Abstand entspricht. Damit ist ein Trägerkopf mit einer an ein Bauteil angepassten Aufnahme für dieses auf einfache Weise aus vorgefertigten und bevorrateten Unter- und Oberteilen zusammensetzbar. Zur Halterung eines neuartigen Bauteils ist nicht mehr der gesamte an diesen angepasste Trägerkopf zu fertigen, sondern es ist lediglich ein Oberteil mit der entsprechend strukturierten oder konturierten Aufnahme herzustellen und mit einem vorhandenen Unterteil zu kombinieren. Letztlich, und zwar bei Vorhandensein eines passenden Oberteils, können sogar die Konstruktion eines neuen Oberteils mit einer entsprechenden Aufnahme für das neuartige Bauteil und deren aufwändige maschinelle Herstellung entfallen, so dass die Fertigungszeiten für Messaufnahmen minimiert werden können.

Bevorzugt ist das Oberteil ein zylindrischer Körper, an dessen einer Stirnfläche der Zapfen angeordnet und die Passbohrung eingebracht sind und an dessen dieser abgewandten Stirnseite die Aufnahme für ein Bauteil ausgebildet ist. Damit ergeben sich zweckmäßigerweise runde Abstimmscheiben mit jeweils zwei Bohrungen, von denen eine mit der Aufnahmeöffnung und die andere mit der Passbohrung korrespondiert. Zur Einstellung eines Nullmaßes an der Aufnahme weisen die Abstimmscheiben abgestufte Dicken auf, vorzugsweise Dicken zwischen 4 und 6 mm in 0, 1 mm – Stufen. Zur Befestigung des Oberteils am Unterteil dient eine in den Zapfen eingreifende Befestigungsschraube.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1. eine perspektivische Darstellung eines Trägerkopfes mit einem Unterteil und einem Oberteil mit einer Aufnahme für ein Bauteil,
2a und b: einen zylinderförmigen Rohling zur Gestaltung eines Oberteils in einer Seiten- und Unteransicht,
3a und b: eine Abstimmscheibe in der Drauf- und einer Seitenansicht,
4a bis 4c: verschiedene Unterteile in der Draufsicht
4d: einen Schnitt A-A durch das Unterteil nach 3a und
5: einen Ausschnitt aus diesem mit befestigtem Oberteil.
1 zeigt einen baukastenartig zusammengesetzten Trägerkopf mit einer Aufbauplatte 1 als Unterteil, einer Abstimmscheibe 2 und einem zu einer RPS-Aufnahme 3 mit einer Auflagefläche 4 für ein flächiges Bauteil strukturierten zylinderförmigen Körper 5 als Oberteil.
Die Aufbauplatte 1 weist zur Befestigung des Körpers 5 in verschiedenen Positionen drei Aufnahmebohrungen 6 (auch 4a bis d) in einer vorbestimmten Anordnung für einen an der Unterseite des Körpers 5 zentriert angeordneten Zapfen (7, 2) und drei, den Aufnahmebohrungen 6 in vorbestimmter Anordnung zugeordnete Passbohrungen (8, 4a bis d) zur Anordnung eines Passstiftes auf. Zudem sind in die Aufbauplatte 1 mehrere Bohrungen 9 für Befestigungsschrauben in einer vorbestimmten Anordnung zur Befestigung an einem Basisteil, beispielsweise einer Trägersäule oder an einem Trägerrahmen, eingebracht.
In den 4a bis 4c sind verschiedene Aufbauplatten 1.2, 1.3 und 1.4 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass diese jeweils die drei Aufnahmebohrungen 6 und die drei Passbohrungen 8 in der vorbestimmten und einander gleichen Anordnung zueinander und zudem die (Befestigungs-Bohrungen 9 in der vorbestimmten und einander gleichen Anordnung zueinander aufweisen. In der Schnittdarstellung in 4d ist zu erkennen, dass die Aufnahmebohrungen 6 jeweils zwei Absätze 6.1 und 6.2 aufweisen. Der durch den Absatz 6.1 gebildete Bohrungsabschnitt dient der Aufnahme eines Zapfens 7, und der Absatz 6.2 dient als Widerlager für eine Befestigungsschraube (12, 5).
In den 2a und b ist ein nicht strukturierter zylinderförmiger Körper 10 als sog. RPS-Rohling dargestellt, der als Grundkörper zur Herstellung eines strukturierten Körpers, beispielsweise des Körpers 5 mit einer Auflagefläche 4 für ein flächiges Bauteil, dient. Dieser Rohling – und auch der aus diesem gefertigte Körper 5 – weist den Zapfen 7 und eine Passbohrung 11 auf, die mit einer Aufnahmeöffnung 6 und einer dieser zugeordneten Passbohrung 8 korrespondieren und damit eine vorbestimmte Position auf der Aufbauplatte 1, 1.2, 1.3, 1.4 definieren. Der Zapfen 7 ist hohlzylindrisch gestaltet und mit einem Innengewinde versehen, das bis in eine im Körper 10 ausgebildete Bohrung hineinreicht.
5 zeigt die Befestigungsanordnung des Körpers 5 (oder 10) im Schnitt. Der Zapfen 7 des Körpers 5 ist, durch die Aufnahmeöffnung 13 für diesen der in den 3a und b dargestellten und eine Durchführungsbohrung 14 für einen Passstift aufweisenden Abstimmscheibe 2 geführt, in dem durch den Absatz 6.1 gebildeten Bohrungsabschnitt positioniert und mit einer Befestigungsschraube 12 an der Aufbauplatte 1 verspannt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass die Passbohrungen 8 und 11 zur Anordnung eines nicht dargestellten Passstiftes und damit zur Sicherstellung der vorbestimmten Anordnung des Körpers 5 auf der Aufbauplatte 1 miteinander korrespondieren.

1: Aufbauplatte
1.2: Aufbauplatte
1.3: Aufbauplatte
1.4: Aufbauplatte
2: Abstimmscheibe
3: RPS-Aufnahme
4: Auflagefläche
5: Körper
6: Aufnahmeöffnung
6.1: Absatz
6.2: Absatz
7: Zapfen
8: Passbohrung
9: Bohrung
10: Körper
11: Passbohrung
12: Befestigungsschraube
13: Aufnahmeöffnung
14: Durchführungsbohrung

Claims

Trägerkopf mit einer positionsveränderbaren Aufnahme für Bauteile, mit einem Unterteil und einem Oberteil, wobei das Oberteil die Aufnahme aufweist und mit einem Zapfen in das Unterteil eingreift und dieses mit Befestigungsmitteln für ein Basisteil versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkopf baukastenartig zusammensetzbar ist, wobei verschieden ausgeführte Oberteile (5, 10) mit verschieden ausgeführten Unterteilen (1, 1.2, 1.3, 1.4) kombinierbar sind, die jeweils mehrere Aufnahmeöffnungen (6) für den Zapfen (7) in einer vorbestimmten und einander gleichen Anordnung zueinander und mehrere Befestigungsmittel (9) in einer vorbestimmten und einander gleichen Anordnung zueinander aufweisen, dass jeder Aufnahmeöffnung (6) eine Passbohrung (8) in einer vorbestimmten Anordnung zur definierten Positionierung des Oberteils (5, 10) zugeordnet ist, die mit einer im jeweiligen Oberteil (5, 10) angeordneten Passbohrung (11) korrespondiert, und dass zwischen dem Oberteil (5, 10) und dem Unterteil (1, 1.2, 1.3, 1.4) wenigstens eine Abstimmscheibe (2) einer vorbestimmbaren Dicke anordbar ist.
Trägerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Oberteil (5) ein zylinderförmiger Körper ist, an dessen einer Stirnfläche der Zapfen (7) angeordnet und die Passbohrung (11) eingebracht sind und der an der anderen Stirnseite die Aufnahme (3, 4) für ein Bauteil aufweist.
Trägerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstimmscheiben (2) mit zwei Bohrungen (14, 15) versehen sind, die mit der Aufnahmeöffnung (6) und der dieser zugeordneten Passbohrung (8) korrespondieren, und zur Sicherstellung eines Nullmaßes an der Aufnahme Dicken im Bereich von 4 bis 6 mm aufweisen, wobei die Dickenunterschiede 0, 1 mm betragen.
Trägerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (7) mit einem Innengewinde zur Anordnung einer Befestigungsschraube (12) versehen ist, und dass die Aufnahmebohrungen (6) zur Anordnung des Zapfens (7) und zur Ausbildung eines Widerlagers für den Kopf einer Befestigungsschraube (12) jeweils abgesetzt sind.
Verwendung eines Trägerkopfes nach Anspruch 1 als RPS-Grundkörper.