DE102006026386B3 - Coordinate measuring device and probe head connecting device, has plates firmly or detachably arranged at sleeve and formed from plate parts that are connected by solid joint, where solid joint is designed as film joint - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden einer Pinole eines Koordinatenmessgerätes mit einem Tastkopf, wobei die Pinole und der Tastkopf unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.The The invention relates to a device for connecting a quill of a coordinate measuring machine with a probe, wherein the quill and the probe different have thermal expansion coefficients.
Gemäß dem Stand der Technik werden Verbindungen zwischen beispielsweise einer keramischen Pinole und einem metallischen Bauteil in Form eines Flanschringes zur Anordnung eines Tastkopfes durch Verkleben oder Verschrauben ausgeführt.According to the state In the art, connections between, for example, a ceramic Quill and a metallic component in the form of a flange ring for the arrangement of a probe by gluing or screwing executed.
Hierbei wird ein metallisches Verbindungselement mit dem keramischen Bauteil verklebt, und an das Verbindungselement werden weitere Bauteile angeschraubt.in this connection becomes a metallic connecting element with the ceramic component glued, and to the connecting element other components are screwed.
Als konkretes Ausführungsbeispiel wird im Folgenden die Pinole eines Koordinatenmessgerätes beschrieben. Die Pinole selbst ist aus einem keramischen Material gefertigt und trägt an einem Ende eine Flanschplatte aus Aluminium. Die Flanschplatte ist mit der Pinole verklebt und weist an der Unterseite vier Gewindebohrungen zur Aufnahme eines Tastkopfes auf. Gemäß dem Stand der Technik weist die Flanschplatte keinerlei Besonderheiten auf und ist lediglich nach den Erfordernissen zur Befestigung eines Tastkopfes konstruiert.When specific embodiment the sleeve of a coordinate measuring machine will be described below. The quill itself is made of a ceramic material and contributes one end a flange plate made of aluminum. The flange plate is with the quill glued and has four threaded holes at the bottom for receiving a probe. According to the prior art has the flange plate has no special features and is merely designed according to the requirements for mounting a probe.
Die thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Aluminium und Keramik liegen weit auseinander, so dass bei Temperaturänderungen Spannungen an der Klebestelle auftreten können, die zu einer Verlagerung der Orientierung der Anschraubebene des Tastkopfes führen können. Auch die Wahl eines anderen Metalles, beispielsweise Stahl, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient näher an dem der Keramik liegt, beseitigt diesen Effekt nicht in ausreichendem Maße, so dass sich bei Koordinatenmessgeräten, die sich in Fertigungsumgebungen befinden und dort Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, unerwünschte Messfehler ergeben.The thermal expansion coefficients of aluminum and ceramic are far apart so that when temperature changes voltages at the Splice can occur to a shift in the orientation of the screwing of the probe to lead can. Also, the choice of another metal, such as steel, whose thermal expansion coefficient is closer to that of the ceramic, does not sufficiently eliminate this effect, so that in coordinate measuring machines, which are located in manufacturing environments and there temperature fluctuations are exposed, unwanted Measurement errors result.
Gemäß dem Stand
der Technik (
Weiterhin
gehört
zum Stand der Technik (
Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, eine Vorrichtung zum Verbinden einer Pinole eines Koordinatenmessgerätes mit einem Tastkopf anzugeben, derart, dass unabhängig von den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der beteiligten Materialien unerwünschte Lageveränderungen der Orientierung der Schnittstelle zwischen den beiden zu verbindenden Teilen vermieden werden.The The technical problem underlying the invention is that a device for connecting a sleeve of a coordinate measuring machine with Specify a probe, such that regardless of the thermal expansion coefficient the materials involved unwanted changes in position the orientation of the interface between the two Parts are avoided.
Dieses technische Problem wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.This technical problem is caused by a device with the features according to claim 1 solved.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verbinden einer Pinole eines Koordinatenmessgerätes mit einem Tastkopf, die unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine Flanschplatte aufweist, die aus einem Grundkörper und wenigstens einer Platte gebildet ist, wobei der Grundkörper fest oder lösbar fest mit dem Tastkopf verbunden ist, und bei der die wenigstens eine Platte fest oder lösbar fest an der Pinole angeordnet ist, und dass die wenigstens eine Platte aus zwei Plattenteilen gebildet ist, wobei das erste Plattenteil an dem Grundkörper fest oder lösbar fest angeordnet ist und das zweite Plattenteil fest oder lösbar fest an der Pinole angeordnet ist, und dass die zwei Plattenteile über wenigstens ein Gelenk miteinander verbunden sind.The inventive device for connecting a sleeve of a coordinate measuring machine with a probe that has different thermal expansion coefficients have, characterized in that they are a flange plate which consists of a main body and at least one plate is formed, wherein the main body firmly or solvable firmly connected to the probe, and at least the a plate fixed or detachable is fixedly arranged on the quill, and that the at least one Plate is formed of two plate parts, wherein the first plate part on the body fixed or detachable is fixed and the second plate part firmly or releasably fixed is arranged on the quill, and that the two plate parts over at least a joint are connected together.
Eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verbinden einer Pinole eines Koordinatenmessgerätes mit einem Tastkopf, die unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens eine Platte aus zwei Plattenteilen gebildet ist, wobei das eine Plattenteil an der Pinole fest oder lösbar fest angeordnet ist und das zweite Plattenteil fest oder lösbar fest an dem Tastkopf angeordnet ist, und dass die zwei Plattenteile über wenigstens ein Gelenk miteinander verbunden sind.A another device according to the invention for Connecting a sleeve of a coordinate measuring machine with a probe, the have different thermal expansion coefficients, draws characterized in that the at least one plate of two plate parts is formed, wherein the one plate part fixed to the quill or solvable is fixed and the second plate part firmly or releasably fixed is arranged on the probe, and that the two plate parts over at least a joint are connected together.
Die beiden Ausführungsformen unterscheiden sich dadurch, dass gemäß der ersten Ausführungsform ein zusätzlicher Grundkörper vorgesehen ist, an dem die Pinole anordbar ist, während gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung die Platten unmittelbar an der Pinole und dem Tastkopf angeordnet sind.The both embodiments differ in that according to the first embodiment an additional one body is provided, on which the quill is arranged, while according to the second embodiment invention, the plates directly on the quill and the probe are arranged.
Dadurch, dass die beiden Plattenteile über wenigstens ein Gelenk miteinander verbunden sind, beeinflussen sich die Pinole und der Tastkopf bei unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen nicht gegenseitig, sondern die Ausdehnungen werden von den Platten der Vorrichtungen, insbesondere von den Gelenken aufgenommen.Thereby, that the two plate parts over at least a joint are connected to each other, influence the quill and the probe at different thermal expansions not mutually, but the expansions are from the plates the devices, in particular received by the joints.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gelenk als elastisches Festkörpergelenk ausgebildet.According to one particularly preferred embodiment the invention is the joint as an elastic solid joint educated.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Festkörpergelenk als Filmgelenk ausgebildet. Hierdurch wird ein einfacher Aufbau des Gelenkes erzielt, da das Gelenk aus dem gleichen Material gebildet ist wie die Plattenteile.According to one further advantageous embodiment the invention is the solid state joint designed as a film joint. This will be a simple structure achieved the joint, since the joint is made of the same material is like the plate parts.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Festkörpergelenk zwei parallel zueinander angeordnete Gelenklinien auf, damit bei unterschiedlichen Ausdehnungen des ersten und des zweiten miteinander zu verbindenden Teiles oder bei unterschiedli chen Ausdehnungen des ersten zu verbindenden Teiles und des Grundkörpers eine Parallelverschiebung stattfinden kann.According to one further particularly preferred embodiment of the invention the solid-state joint two mutually parallel joint lines on, so at different extents of the first and the second to each other connecting part or different dimensions of the first part to be connected and the body take place a parallel shift can.
Zwischen den beiden Gelenklinien ist vorteilhaft ein verstärktes Mittelteil vorhanden, durch welches die Kippung der Gelenkschenkel aufgenommen wird, da die beiden miteinander zu verbindenden Teile nicht gegeneinander verkippen dürfen, weil sonst Zwangskräfte beziehungsweise Spannungen in den Bauteilen aufgebaut werden.Between the two joint lines is advantageous a reinforced middle part present, by which the tilting of the joint legs is taken up, because the two parts to be joined together are not against each other to be allowed to because otherwise compulsive forces or stresses are built up in the components.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Festkörpergelenk einstückig mit dem ersten Plattenteil und dem zweiten Plattenteil der Platte ausgebildet. Auch hierdurch wird der Aufbau wesentlich vereinfacht, da das Festkörpergelenk gleichzeitig mit den beiden Plattenteilen ausgebildet werden kann.According to one further advantageous embodiment the invention, the solid state joint is integral with formed the first plate part and the second plate part of the plate. This also makes the structure much easier because the solid-body joint can be formed simultaneously with the two plate parts.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Flanschplatte vier Platten mit jeweils wenigstens einem Festkörpergelenk auf. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, wenn die Pinole einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist und an jeder Seitenfläche eine Platte mit einem Plattenteil befestigt wird. Der Tastkopf kann dann unmittelbar an dem zweiten Teil der Platten angeordnet werden. Es ist auch möglich, den Grundkörper an dem zweiten Plattenteil der Platten anzuordnen, und der Grundkörper nimmt dann den Tastkopf auf.According to one further advantageous embodiment According to the invention, the flange plate has four plates each with at least a solid-state joint on. This embodiment is particularly advantageous if the quill is a rectangular or square Cross-section and on each side surface a plate with a plate member is attached. The probe can then directly on the second Part of the plates are arranged. It is also possible the body to arrange on the second plate part of the plates, and the base body decreases then the probe on.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die vier Platten auf der dem Grundkörper der Flanschplatte abgewandten Seite des Festkörpergelenkes der art ausgebildet, dass sie an der Pinole anordbar sind.According to one further advantageous embodiment the invention, the four plates on the body of the Flange plate facing away from the solid-state articulation of the type formed that they can be arranged at the quill.
Besonders vorteilhaft ist der Grundkörper als Ring ausgebildet, der den Tastkopf aufnehmen kann oder an dem der Tastkopf anordbar ist.Especially advantageous is the main body formed as a ring which can receive the probe or on the the probe can be arranged.
Durch die Ausbildung als Ring erhält man vorteilhafterweise eine Material- und Gewichtsreduzierung.By the training as a ring receives it is advantageously a material and weight reduction.
Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Flanschplatte jeweils mit einem Plattenteil der Platten an der Pinole befestigt, vorzugsweise geklebt, während die zweiten Plattenteile der Platten vorteilhaft an dem Grundkörper befestigt werden. Der Grundkörper ist vorteilhaft vorgesehen, damit die Flanschplatte die erforderliche statische Stabilität erreicht. An dem Grundkörper ist der Tastkopf befestigbar. Er kann beispielsweise angeschraubt werden.Especially Advantageously, the flange plate according to the invention is in each case with a plate part of the plates attached to the quill, preferably glued while the second plate parts of the plates are advantageously fastened to the base body become. The main body is advantageously provided so that the flange plate the required static stability reached. At the base body the probe is fastened. He can, for example, screwed become.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung wenigstens teilweise aus Metall und/oder Kunststoff gebildet. Besonders bevorzugt wird Metall verwendet, da hierdurch eine dauerhafte Stabilität der Flanschplatte gewährleistet ist.According to one Another advantageous embodiment of the invention is the device at least partially formed of metal and / or plastic. Especially Preference is given to using metal, as a result of a permanent stability of the flange plate guaranteed is.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Flanschplatte nur beispielhaft dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the accompanying drawings, in the several embodiments a flange plate according to the invention are shown only by way of example. In the drawing show:
Die
Die
Plattenteile
Bei
einer thermischen Ausdehnung der Pinole
Gemäß
Wie
in
An
dem Ring
- 11
- PinolePinole
- 22
- Flanschplatteflange
- 33
- Grundkörperbody
- 44
- Platteplate
- 55
- Platteplate
- 66
- Platteplate
- 77
- Platteplate
- 4a4a
- Plattenteilplate part
- 4b4b
- Plattenteilplate part
- 5a5a
- Plattenteilplate part
- 5b5b
- Plattenteilplate part
- 6a6a
- Plattenteilplate part
- 6b6b
- Plattenteilplate part
- 7a7a
- Plattenteilplate part
- 7b7b
- Plattenteilplate part
- 88th
- Schraubenscrew
- 99
- Filmgelenkefilm hinges
- 1010
- Bohrungendrilling
- 1111
- Gelenkliniejoint line
- 1212
- Gelenkliniejoint line
- 1313
- Mittelteilmidsection
- 1414
- Tastkopfprobe
- 1515
- Koordinatenmessgerätcoordinate measuring machine
- 1616
- Messtischmeasuring table
- 1717
- Führungenguides
- 1818
- Portalportal
- 1919
- StützenSupport
- 2020
- Traversetraverse
- 2121
- Schlittencarriage
- 2222
- Grundbettbasic bed
Claims (11)
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