DE102007015152A1 - Machine for measuring or processing workpieces, in particular coordinate measuring machine - Google Patents

Machine for measuring or processing workpieces, in particular coordinate measuring machine Download PDF

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Berthold Matzkovits
Jörg Walther
Heinz Broghammer
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Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
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Abstract

Eine Maschine zum Vermessen oder Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere ein Koordinatenmessgerät, besitzt ein Maschinengestellt mit einem Maschinenkopf, der relativ zu einem Werkstück verfahrbar ist. Das Maschinengestell besitzt zumindest einen Trägerkörper mit einer metallischen leichtbau-Hohlstruktur (24'). An dem Trägerkörper ist zumindest eine Führungsschiene (64) für einen relativ dazu beweglichen Schlitten angeordnet. Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist der Trägerkörper eine Anlagefläche (51) auf, an der die Führungsschiene (64) befestigt ist, wobei die Anlagefläche (51) aus einem ausgehärteten Vergussmaterial (50) hergestellt ist.A machine for measuring or processing workpieces, in particular a coordinate measuring machine, has a machine position with a machine head, which can be moved relative to a workpiece. The machine frame has at least one carrier body with a metallic lightweight hollow structure (24 '). At least one guide rail (64) for a carriage movable relative thereto is arranged on the carrier body. According to one aspect of the invention, the carrier body has a contact surface (51) to which the guide rail (64) is fastened, wherein the contact surface (51) is made of a hardened potting material (50).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Vermessen oder Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere ein Koordinatenmessgerät, mit einem Maschinenkopf, der relativ zu einer Werkstückaufnahme verfahrbar ist, und mit einem Maschinengestell, an dem zumindest der Maschinenkopf angeordnet ist, wobei das Maschinengestell zumindest einen Trägerkörper mit einer metallischen Leichtbau-Hohlstruktur aufweist, und wobei an den Trägerkörper zumindest eine Führungsschiene für einen relativ dazu beweglichen Schlitten angeordnet ist.The The present invention relates to a machine for measuring or Processing of workpieces, in particular a coordinate measuring machine, with a machine head, relative to a workpiece holder is movable, and with a machine frame, on which at least the machine head is arranged, wherein the machine frame at least a carrier body with a metallic lightweight hollow structure and wherein the carrier body at least a guide rail for a relatively movable Carriage is arranged.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Trägerkörpers für ein Maschinengestell einer solchen Maschine, mit den Schritten:

  • – Herstellen einer metallischen Leichtbau-Hohlstruktur, und
  • – Befestigen von zumindest einer Führungsschiene für einen relativ dazu beweglichen Schlitten an der Leichtbau-Hohlstruktur.
The invention further relates to a method for producing a carrier body for a machine frame of such a machine, comprising the steps of:
  • - Producing a lightweight metallic hollow structure, and
  • - Attaching at least one guide rail for a relatively movable carriage on the lightweight hollow structure.

Eine solche Maschine und ein solches Verfahren sind beispielsweise aus DE 102 33 561 A1 bekannt.Such a machine and such a method are for example off DE 102 33 561 A1 known.

Ein Koordinatenmessgerät ist eine Maschine mit einem Messkopf, der relativ zu einem Messobjekt verfahren werden kann, das in einem Messvolumen der Maschine angeordnet ist. Der Messkopf wird in eine definierte Position relativ zu einem Messpunkt an dem Messobjekt gebracht. Bei taktilen Koordinatenmessgeräten wird der Messpunkt beispielsweise mit einem am Messkopf angeordneten Taststift angetastet. Anschließend lassen sich die Raumkoordinaten des Messpunktes anhand der Position des Messkopfes im Messvolumen bestimmen. Bestimmt man an einem Messobjekt die Raumkoordinaten von mehreren definierten Messpunkten, kann man geometrische Abmessungen oder sogar die Raumform des Messobjekts bestimmen. Ein typisches Einsatzgebiet für solche Koordinatenmessgeräte ist die Vermessung von Werkstücken zur Qualitätskontrolle.One Coordinate measuring machine is a machine with a measuring head, which can be moved relative to a measuring object, in one Measuring volume of the machine is arranged. The measuring head is in a defined position relative to a measuring point on the measured object brought. In tactile coordinate measuring machines is the Measuring point, for example, with a stylus arranged on the measuring head touched. Then the space coordinates can be left of the measuring point based on the position of the measuring head in the measuring volume determine. If you determine the spatial coordinates on a measurement object of several defined measuring points, one can get geometric dimensions or even determine the spatial form of the DUT. A typical one Field of application for such coordinate measuring machines is the measurement of workpieces for quality control.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Koordinatenmessgeräte, weil der Messkopf bei Koordinatenmessgeräten mit einer sehr hohen Genauigkeit verfahren werden muss, um die Raumkoordinaten der Messpunkte mit der gewünschten hohen Genauigkeit bestimmen zu können. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung jedoch auch bei Werkzeugmaschinen und anderen Maschinen eingesetzt werden, bei denen ein Maschinenkopf mit hoher Genauigkeit relativ zu einem Werkstück oder einem anderen Objekt bewegt werden soll.The The present invention relates in particular to coordinate measuring machines. because the measuring head in coordinate measuring machines with a very high accuracy must be moved to the spatial coordinates determine the measurement points with the desired high accuracy to be able to. In addition, the present Invention, however, also in machine tools and other machines be used, in which a machine head with high accuracy moved relative to a workpiece or other object shall be.

Bei dem aus DE 103 33 561 A1 bekannten Koordinatenmessgerät ist der Messkopf an einer sogenannten Pinole angeordnet, die in Vertikalrichtung (Z-Richtung) bewegt werden kann. Die Pinole ist ihrerseits an einem Arm angeordnet, der in horizontaler Richtung (X-Richtung) verfahren werden kann. Darüber hinaus kann der Arm in einer weiteren Horizontalrichtung (Y-Richtung) verfahren werden. Insgesamt kann der Messkopf dieses Koordinatenmessgerätes daher in drei zueinander senkrechten Raumrichtungen verfahren werden, um einen Messpunkt an einem Messobjekt anzutasten.At the DE 103 33 561 A1 known coordinate measuring machine, the measuring head is arranged on a so-called quill, which can be moved in the vertical direction (Z direction). The sleeve is in turn arranged on an arm, which can be moved in the horizontal direction (X direction). In addition, the arm can be moved in a further horizontal direction (Y-direction). Overall, the measuring head of this coordinate measuring machine can therefore be moved in three mutually perpendicular spatial directions in order to touch a measuring point on a measured object.

Der Arm des bekannten Koordinatenmessgerätes ist auf Führungsschienen gelagert, die an einem sogenannten Kastenträger befestigt sind. Der Kastenträger ist in diesem Fall mit einer Leichtbau-Hohlstruktur realisiert, die aus einer Vielzahl von Querstreben, Schottwänden und Seitenwänden besteht. Die Streben und Wände sind aus Stahl bzw. Stahlblechen hergestellt, die in geeigneter Weise gebogen und zusammengefügt wurden. Die Führungsschienen, auf denen der Kastenträger gelagert ist, sind auf speziellen Stahlleisten angeordnet, die ihrerseits auf den Querstreben und Seitenwänden des Kastenträgers abgestützt sind. Somit besteht der gesamte Kastenträger einschließlich der Aufnahmen für die Führungsschienen aus Metall, was u. a. im Hinblick auf einen möglichst gleichmäßigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Vorteil ist.Of the Arm of the known coordinate measuring machine is on guide rails stored, attached to a so-called box girder are. The box girder is in this case with a lightweight hollow structure realized, consisting of a variety of cross struts, bulkhead walls and sidewalls. The struts and walls are made of steel or steel sheets, which in suitable Bent and joined together. The guide rails, on which the box girder is stored are on special Steel strips arranged, in turn, on the cross struts and Supported side walls of the box girder are. Thus, the entire box girder including the shots for the metal guide rails, what u. a. with a view to the most uniform possible coefficient of thermal expansion is beneficial.

Ein Nachteil des bekannten Koordinatenmessgerätes besteht in der Schwierigkeit, die Führungsschienen für den Kastenträger mit der gewünschten Geradlinigkeit und Präzision auszubilden. Problematisch ist insbesondere die präzise Ausbildung der Stahlleisten, auf denen die Führungsschienen befestigt werden. Eine Möglichkeit besteht darin, diese Stahlleisten durch eine spanende Bearbeitung (insbesondere Fräsen und/oder Schleifen) in die gewünschte Form und Ausrichtung zu bringen, nachdem die Stahlleisten an dem Kastenträger befestigt wurden.One Disadvantage of the known coordinate measuring machine consists in the difficulty of the guide rails for the Box girder with the desired straightness and to train precision. In particular, it is problematic the precise design of the steel strips on which the Guide rails are attached. A possibility consists of these steel strips by machining (in particular Milling and / or grinding) in the desired shape and to bring alignment after the steel strips on the box girder were fastened.

Wie sich gezeigt hat, ist die Präzision, mit der die Stahlleisten bearbeitet werden können, in diesem Fall jedoch begrenzt. Es kann zu Welligkeiten kommen, was nach Untersuchung der Anmelderin vermutlich auf die unterschiedliche Steifigkeit des Kastenträgers im Bereich der Querstreben und abseits davon zurückzuführen sein könnte. Des Weiteren können sich aufgrund der Leichtbauweise und infolge der daraus resultierenden geringen Wandstärken der Bleche thermische Probleme beim Bearbeiten des Kastenträgers und der Stahlleisten ergeben. Durch die spanende Bearbeitung können insbesondere Temperaturdifferenzen entstehen, die dazu führen, dass sich der Kastenträger mit den Stahlleisten während der Bearbeitung verformt.As has been shown is the precision with which the steel strips can be edited, but limited in this case. It can come to ripples, which after examination of the applicant probably due to the different stiffness of the box girder in the area of the cross struts and away from it could be. Furthermore, due to the lightweight construction and as a result of the resulting low Thickness of the sheets causes thermal problems when working of the box girder and the steel strips. By the Machining can in particular temperature differences arise, which cause the box girder deformed with the steel strips during machining.

Prinzipiell könnte man diese Probleme lösen, indem man Bleche mit höheren Wandstärken verwendet, da in diesem Fall sowohl die lokale Steifigkeit als auch die Temperaturleitfähigkeit verbessert würde. Bleche mit größeren Wandstärken führen jedoch zu einem höheren Gesamtgewicht des Kastenträgers, was aufgrund der höheren Masse von Nachteil ist, weil stärkere und damit teurere Antriebe und Lager benötigt werden.in principle One could solve these problems by using sheet metal used with higher wall thicknesses, as in this Case both the local stiffness and the thermal conductivity would be improved. Sheets with larger ones Wall thicknesses, however, lead to a higher Total weight of the box girder, which is due to the higher Mass of disadvantage is because stronger and therefore more expensive Drives and bearings are needed.

Es sind im Stand der Technik eine Vielzahl von Lösungen bekannt, um Führungsflächen oder Führungsschienen für einen bewegtes Maschinenteil an einem Maschinengestell zu realisieren.It are known in the art a variety of solutions around guide surfaces or guide rails for a moving machine part on a machine frame to realize.

DD 133 201 schlägt vor, diejenigen Teile eines Maschinengestells, die Führungsflächen aufweisen, aus Terrazzo zu gießen und anschließend auf Maß zu schleifen. Das Maschinengestell selbst soll in diesem Fall aus Stahlbeton hergestellt werden, wobei die Terrazzo-Mischung zunächst in die am weitesten unten liegenden Teile der Gießform eingefüllt wird und wobei die Gießform anschließend mit dem Beton aufgefüllt wird. DD 133 201 proposes to cast those parts of a machine frame that have guide surfaces of terrazzo and then to grind to size. The machine frame itself is to be made in this case of reinforced concrete, the Terrazzo mixture is first filled into the lowest parts of the mold and the casting mold is then filled with the concrete.

EP 0 201 821 A1 schlägt vor, die Führungsschienen an einer Arbeitsmaschine aus sinterfähigen Nichtmetallen, insbesondere Keramikmaterial, herzustellen. Das Keramikmaterial soll mit einem Maschinenbett aus Beton verklebt werden oder in dieses eingegossen werden. EP 0 201 821 A1 proposes to produce the guide rails on a working machine of sinterable non-metals, in particular ceramic material. The ceramic material should be glued to a machine bed made of concrete or poured into this.

Auch DE 39 19 450 A1 und DE 102 51 228 C1 schlagen vor, die Schienenführungen zusammen mit einem Maschinenbett aus Polymerbeton zu gießen.Also DE 39 19 450 A1 and DE 102 51 228 C1 suggest casting the rail guides together with a polymer concrete machine bed.

Aus DE 44 41 252 A1 ist es demgegenüber bekannt, Führungsschienen aus Stahl auf einem Trägerkörper aus Mineralgussmaterial zu befestigen. Auch hier sollen die Führungsschienen nachträglich bearbeitet und geschliffen werden.Out DE 44 41 252 A1 In contrast, it is known to fasten guide rails made of steel on a carrier body made of mineral casting material. Again, the guide rails are to be subsequently edited and sanded.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Maschine der eingangs genannten Art anzugeben, die trotz Leichtbauweise sehr präzise und geradlinige Schlittenführungen, insbesondere für Kugelumlaufschlitten oder dergleichen, besitzt. Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Trägerkörpers für eine solche Maschine anzugeben.In front In this background, it is an object of the invention to provide a machine specify the type mentioned, despite the lightweight construction very precise and linear slide guides, in particular for recirculating ball slide or the like, has. It It is also an object of the invention to provide a method of manufacturing a carrier body for such a machine specify.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Maschine der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der der Trägerkörper eine Anlagefläche aufweist, an der die Führungsschiene befestigt ist, wobei die Anlagefläche aus einem ausgehärteten Gussmaterial hergestellt ist.According to one Aspect of the invention is a machine of the type mentioned proposed, in which the carrier body has a contact surface, where the guide rail is attached, wherein the contact surface is made of a cured cast material.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem eine Anlagefläche für die positionsgenaue Befestigung der Führungsschiene an dem Trägerkörper ausgebildet wird, indem die metallische Leichtbau-Hohlstruktur mit einem zunächst weitgehend flüssigen Vergussmaterial und mit einer Formlehre in Kontakt gebracht wird, wobei das Vergussmaterial zwischen der Formlehre und der Leichtbau-Hohlstruktur ausgehärtet wird.According to one Another aspect of the invention is a method of the aforementioned Art suggested in which a bearing surface for the positionally accurate attachment of the guide rail to the Carrier body is formed by the metallic Lightweight hollow structure with an initially largely liquid Potting material and is brought into contact with a form of teaching, the potting material between the form and the lightweight hollow structure is cured.

Die vorliegende Erfindung schlägt somit einen „Materialmix" vor, in dem eine Leichtbau-Hohlstruktur aus Stahlblechen, dünnwandigem Metallguss und/oder anderen metallischen Werkstoffen mit einem aushärtbaren Vergussmaterial, insbesondere einem harzbasierten Vergussmaterial, kombiniert wird. Das Vergussmaterial wird dazu verwendet, eine sehr präzise Anlagefläche zum Befestigen von separat gefertigten Führungsschienen herzustellen. Die Führungsschienen sind in bevorzugten Ausführungsbeispielen aus Stahl oder einem Keramikmaterial.The present invention thus proposes a "material mix" ago, in which a lightweight hollow structure of steel sheets, thin-walled Cast metal and / or other metallic materials with a hardenable Potting material, in particular a resin-based potting material, combined. The potting material is used to a very precise contact surface for attaching separately manufactured Produce guide rails. The guide rails are in preferred embodiments of steel or a ceramic material.

Die Anlagefläche lässt sich aufgrund des aushärtbaren Vergussmaterials mit einer sehr hohen Präzision ausbilden, ohne dass eine thermisch problematische, spanende Nachbehandlung erforderlich ist. Das Vergussmaterial wird mit Hilfe einer sehr exakten Formlehre an die metallische Leichtbau-Hohlstruktur angegossen. Dadurch kann die Anlagefläche (genauer: der Gusskörper, dessen außenliegende Oberseite die Anlagefläche bildet) etwaige Fertigungsungenauigkeiten der Leichtbau-Hohlstruktur ausgleichen. Die Qualität und insbesondere die Ebenheit und Geradlinigkeit der Anlagefläche wird in erster Linie von der Präzision der Formlehre bestimmt, mit deren Hilfe der Anguss erfolgt. Da die Formlehre ungeachtet der Leichtbau-Hohlstruktur für den Trägerkörper als ein „schwerer" Formkörper hergestellt werden kann, lässt sich die Anlagefläche aus dem Vergussmaterial mit so hoher Qualität herstellen, dass eine thermisch problematische Nachbearbeitung entfallen kann. Die Nachbearbeitung beschränkt sich ggf. auf das Entfernen von überschüssigem Vergussmaterial an Stellen, die für die Genauigkeit der Führungsschienen unbeachtlich sind und/oder auf das Einbringen von Bohrungen, Befestigungslöchern oder dergleichen. Andererseits können sämtliche Vorteile einer metallischen Leichtbau-Hohlstruktur beibehalten werden. Die o. g. Aufgabe ist daher gelöst.The Contact surface can be due to the hardenable Form potting material with a very high precision, without a thermally problematic, machining aftertreatment is required. The potting material is using a very exact form gauge cast on the metallic lightweight hollow structure. As a result, the contact surface (more precisely, the cast body, whose outer upper side the contact surface forms) compensate for any manufacturing inaccuracies of the lightweight hollow structure. The quality and especially the evenness and straightness The contact surface is primarily of the precision of the theory of form, by means of which the sprue takes place. Because the theory of form regardless of the lightweight hollow structure for the carrier body be prepared as a "heavy" shaped body can, the contact surface of the potting material Produce with such high quality that a thermally problematic Post-processing can be omitted. The post-processing limited if necessary, the removal of excess Potting material in places responsible for the accuracy of Guide rails are irrelevant and / or on the introduction of holes, mounting holes or the like. on the other hand have all the advantages of a metallic lightweight hollow structure to be kept. The o. G. Task is solved.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Trägerkörper eine wannenartige Vertiefung auf, in der das Vergussmaterial angeordnet ist. Vorteilhafterweise wird die wannenartige Vertiefung an der Leichtbau-Hohlstruktur dauerhaft angeordnet. Die wannenartige Vertiefung kann im Bodenbereich und an ihren Seitenwänden vollständig geschlossen sein, oder sie kann Ablaufkanäle zum gezielten Ablauf von überschüssigem Vergussmaterial aufweisen.In a preferred embodiment of the invention, the carrier body has a trough-like depression, in which the casting material is arranged. Advantageously, the trough-like depression is permanently arranged on the lightweight hollow structure. The trough-like depression can be completely closed in the bottom region and on its side walls, or it can drain channels for the targeted discharge of excess Vergussmate have rial.

In einer bevorzugten Variante ist die wannenartige Vertiefung an der Leichtbau-Hohlstruktur ausgebildet, d. h. die wannenartige Vertiefung ist Teil der Leichtbau-Hohlstruktur.In a preferred variant, the trough-like depression on the Lightweight hollow structure formed, d. H. the trough-like depression is part of the lightweight hollow structure.

In einer anderen Variante des Verfahrens wird die wannenartige Vertiefung nur für die Herstellung der Anlagefläche an der Leichtbau-Hohlstruktur befestigt, beispielsweise mit Hilfe von Formteilen aus Schaumstoff, Kunststoff oder dergleichen. In der zuletzt genannten Variante können diese Formteile nach dem Aushärten des Vergussmaterials von der Leichtbau-Hohlstruktur abgenommen werden, so dass der Gusskörper mit der Anlagefläche praktisch „auf" der Leichtbau-Hohlstruktur sitzt. Die Formteil aus Schaumstoff, Kunststoff oder dergleichen können auch dazu dienen, eine an der Leichtbau-Hohlstruktur ausgebildete Kontur zu einer wannenartigen Vertiefung zu ergänzen.In Another variant of the method is the trough-like depression only for the production of the contact surface at the Lightweight hollow structure attached, for example by means of molded parts made of foam, plastic or the like. In the latter Variant, these moldings after curing the potting material are removed from the lightweight hollow structure, so that the cast body with the contact surface practically "on" the lightweight hollow structure sits. The molded part made of foam, Plastic or the like can also serve a formed on the lightweight hollow structure contour to a trough-like depression to complete.

Diese Ausgestaltungen der Erfindung ermöglichen eine sehr exakte Ausbildung der Anlagefläche an der Leichtbau-Hohlstruktur. In dem Fall, dass die wannenartige Vertiefung dauerhaft an der Leichtbau-Hohlstruktur angeordnet ist, wird auch die dauerhafte Fixierung der Anlagefläche an der Hohlstruktur erleichtert. Demgegenüber besitzt eine nur für den Gießvorgang hergestellte, wannenartige Vertiefung den Vorteil, dass die Leichtbau-Hohlstruktur einfacher konstruiert und hergestellt werden kann.These Embodiments of the invention allow a very accurate Training the contact surface on the lightweight hollow structure. In the case that the trough-like depression permanently on the lightweight hollow structure is arranged, is also the permanent fixation of the contact surface facilitated on the hollow structure. In contrast, has a only for the casting produced, trough-like Deepening the advantage that the lightweight hollow structure easier can be constructed and manufactured.

In einer weiteren Ausgestaltung des neuen Verfahrens werden die Leichtbau-Hohlstruktur und die Formlehre an einem separaten Halter befestigt, wobei der separate Halter zumindest die Formlehre trägt.In Another embodiment of the new method, the lightweight hollow structure and attached the form gauge to a separate holder, wherein the separate holder at least carries the form of teaching.

Diese Ausgestaltung besitzt den Vorteil, dass der separate Halter das Gewicht der Formlehre zumindest zu einem wesentlichen Teil aufnimmt, so dass die Leichtbau-Hohlstruktur beim Angießen der Anlagefläche nicht deformiert wird. Aus demselben Grund ist es bevorzugt, wenn die Leichtbau-Hohlstruktur spannungsfrei an dem separaten Halter angeordnet wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders exakte Herstellung der Führungen für den beweglichen Schlitten.These Design has the advantage that the separate holder the Absorbs at least a substantial part of the weight of the theory of form, so that the lightweight hollow structure when casting the contact surface not deformed. For the same reason, it is preferable if the lightweight hollow structure tension-free on the separate holder is arranged. This embodiment allows a special exact manufacture of the guides for the mobile Carriage.

In einer weiteren Ausgestaltung wird die Leichtbau-Hohlstruktur auf die Formlehre aufgesetzt.In In another embodiment, the lightweight hollow structure on put the form gauge on.

In dieser Ausgestaltung wird die Leichtbau-Hohlstruktur oberhalb von der Formlehre angeordnet, so dass bereits aufgrund dieser Anordnung kein Gewicht von der Formlehre auf die Leichtbau-Hohlstruktur drückt. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, wenn die Formlehre sehr schwer (und damit formstabil) ausgebildet ist.In This configuration is the lightweight hollow structure above arranged the form, so that already due to this arrangement no Weight of the form gauge presses on the lightweight hollow structure. This embodiment is particularly advantageous when the form of teaching very heavy (and thus dimensionally stable) is formed.

Ein Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass auf die Verwendung eines separaten Halters verzichtet werden kann. Prinzipiell kann diese Ausgestaltung jedoch auch in Verbindung mit einem separaten Halter verwendet werden, wobei das Risiko einer Verformung der Leichtbau-Hohlstruktur durch die Formlehre noch weiter reduziert ist.One Advantage of this embodiment is that the use of a separate holder can be dispensed with. In principle, this can Design, however, also in conjunction with a separate holder used, with the risk of deformation of the lightweight hollow structure is further reduced by the theory of form.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bildet das Vergussmaterial einen Gusskörper, der mit dem Trägerkörper verklebt ist. In einer bevorzugten Variante dieser Ausgestaltung haftet der Gusskörper bereits aufgrund des verwendeten Vergussmaterials an der metallischen Leichtbau-Hohlstruktur. Alternativ oder ergänzend hierzu kann ein zusätzlicher oder separater Klebstoff verwendet werden.In A further embodiment of the invention forms the potting material a casting, which is connected to the carrier body is glued. In a preferred variant of this embodiment The cast body is already liable due to the used Potting material on the metallic lightweight hollow structure. alternative or in addition to this may be an additional or separate adhesive can be used.

Die Ausgestaltung besitzt den Vorteil, dass die Position und Lage der präzise hergestellten Anlagefläche auch beim Transport und der Handhabung der Leichtbau-Hohlstruktur, insbesondere vor dem Anbringen der Führungsschienen, erhalten bleibt. Die Handhabung des Zwischenerzeugnisses vereinfacht sich.The Design has the advantage that the position and location of precisely manufactured contact surface also during transport and the handling of the lightweight hollow structure, in particular before the attachment of the guide rails, is maintained. The Handling of the intermediate product is simplified.

Prinzipiell ist es jedoch möglich, dass der Gusskörper „lose" auf der Leichtbau-Hohlstruktur aufliegt und beispielsweise erst durch das Befestigen der Führungsschiene an seiner Position fixiert wird.in principle However, it is possible that the cast body "loose" rests on the lightweight hollow structure and, for example, only by fixing the guide rail in its position is fixed.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Gusskörper eine Dicke senkrecht zu der Anlagefläche auf, die im Bereich zwischen etwa 1 mm und etwa 20 mm liegt. Vorzugsweise liegt die Dicke des Gusskörpers zwischen etwa 1 mm und etwa 5 mm, wobei es auf die exakte Einhaltung der angegebenen Grenzwerte nicht zwingend ankommt. Es geht in dieser Ausgestaltung vielmehr darum, dass der Gusskörper relativ dünn ist im Vergleich zu dem Trägerkörper und zu den Führungsschienen. Der Gusskörper fungiert im Wesentlichen als dünne Zwischenschicht oder „Unterlage", die zwischen der Führungsschiene und der Leichtbau-Hohlstruktur angeordnet ist, um eine plane und exakt ausgebildete Anlagefläche zum Befestigen der Führungsschiene bereitzustellen. Je dünner der Gusskörper ist, desto vorteilhafter ist dies im Hinblick auf die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien.In In a further embodiment, the cast body has a Thickness perpendicular to the contact surface in the area is between about 1 mm and about 20 mm. Preferably, the Thickness of the casting between about 1 mm and about 5 mm, wherein it is not mandatory on the exact observance of the specified limit values arrives. It is in this embodiment rather that the Cast body is relatively thin compared to the Carrier body and to the guide rails. The cast body acts essentially as a thin one Interlayer or "pad" between the guide rail and The lightweight hollow structure is arranged to make a plane and accurate trained contact surface for fixing the guide rail provide. The thinner the cast body is, the more advantageous this is with regard to the thermal expansion coefficients the materials used.

Die untere Grenze für die Dicke des Gusskörpers hängt in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vor allem davon ab, wie groß die Fertigungstoleranzen der Leichtbau-Hohlstruktur über die Länge der Führungsschiene sind. Mit anderen Worten hängt die Dicke des Gusskörpers vor allem davon ab, in welcher Größenordnung die Welligkeiten und/oder anderen Formabweichungen der Leichtbau-Hohlstruktur liegen, die mit Hilfe des Gusskörpers ausgeglichen werden sollen.The lower limit for the thickness of the casting hangs in an advantageous embodiment of the invention, above all, How big are the manufacturing tolerances of the lightweight hollow structure? the length of the guide rail are. With others In words, the thickness of the casting depends mainly on which order the ripples and / or other form deviations of the lightweight hollow structure, which should be compensated with the help of the cast body.

In einer weiteren Ausgestaltung weist die Anlagefläche Öffnungen auf, durch die hindurch die Führungsschiene mit dem Trägerkörper verschraubt ist.In In a further embodiment, the contact surface openings on, through which the guide rail with the carrier body is screwed.

Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, weil die Anlagefläche bzw. der Gusskörper mit der Anlagefläche auf sehr einfache und kostengünstige Weise dauerhaft und stabil in Position gehalten wird. Andererseits muss der Gusskörper in dieser Ausgestaltung keine oder nur sehr geringe Haltekräfte der Führungsschiene aufnehmen. Dies macht es möglich, die Anlagefläche bzw. den Gusskörper sehr dünn auszubilden.These Design is advantageous because the contact surface or the cast body with the contact surface on very simple and cost-effective way permanent and stable in position is held. On the other hand, the cast body must be in this Design no or very little holding forces of Take up guide rail. This makes it possible for the Form contact surface or the casting very thin.

In einer weiteren Ausgestaltung weist die Anlagefläche ein Stufenprofil auf, das eine Anlagekante für die Führungsschiene bildet.In a further embodiment, the contact surface Step profile on which a contact edge for the guide rail forms.

Die Anlagekante ist eine senkrecht zur Anlagefläche stehende Struktur, die eine sehr einfache und präzise Montage der Führungsschiene auf der Anlagefläche ermöglicht.The Investment edge is perpendicular to the contact surface Structure, which is a very simple and precise assembly of the Guide rail on the contact surface allows.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Anlagefläche weitgehend kongruent zu der Führungsschiene.In In another embodiment, the contact surface is largely congruent to the guide rail.

In dieser Ausgestaltung besitzt die Anlagefläche eine Flächenausdehnung, die in etwa der Flächenausdehnung der Führungsschiene in einer Projektion auf die Anlagefläche entspricht. Vorzugsweise ist die Flächenausdehnung der Anlagefläche geringfügig größer als die entsprechende Flächenausdehnung der Führungsschiene, um einen gewissen Toleranzspielraum und eine vollflächige Abstützung der Führungsschiene zu erhalten. Ungeachtet dessen besitzt die Begrenzung der Anlagefläche auf die entsprechende Flächenausdehnung der Führungsschiene den Vorteil, dass die Zwischenlage aus Vergussmaterial nur dort eingesetzt wird, wo sie auch benötigt wird. Dies spart Kosten und Gewicht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass mehrere parallele Führungsschienen besser voneinander entkoppelt sind, was im Hinblick auf thermische Ausdehnungen des Vergussmaterials von Vorteil ist.In this embodiment, the contact surface has a surface area, the approximately the surface area of the guide rail in a projection on the contact surface corresponds. Preferably the surface area of the contact surface slightly larger than the corresponding surface area the guide rail to a certain margin of tolerance and a full-surface support of the guide rail to obtain. Regardless, has the limit of the contact surface on the corresponding surface extent of the guide rail the advantage that the intermediate layer of potting material only there is used, where it is needed. This saves Cost and weight. Another advantage is that several parallel guide rails better decoupled from each other are what with regard to thermal expansions of the potting material is beneficial.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Anlagefläche eine geschlossene Fläche, an der die Führungsschiene vollflächig anliegt.In In another embodiment, the contact surface is a closed surface on which the guide rail all over.

Alternativ zu dieser Ausgestaltung könnte die Anlagefläche aus mehreren Teilabschnitten bestehen, die gewissermaßen als Stützstellen unterhalb der Führungsschiene angeordnet sind. Die bevorzugte Ausgestaltung ermöglicht demgegenüber eine stabilere und präzisere Befestigung der Führungsschiene.alternative to this embodiment, the contact surface consist of several sections, in a sense as support points below the guide rail are arranged. The preferred embodiment allows In contrast, a more stable and precise attachment the guide rail.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Trägerkörper eine weitgehend geschlossene Außenwand auf, an der die Anlagefläche angeordnet ist.In a further embodiment, the carrier body a largely closed outer wall on which the Contact surface is arranged.

In dieser Ausgestaltung verteilt die Außenwand das Gewicht des auf der Führungsschiene laufenden Schlittens auf eine größere Fläche. Dies vermeidet oder reduziert lokale Verformungen im Betrieb der Maschine. Darüber hinaus ermöglicht diese Ausgestaltung eine sehr einfache und kostengünstige Befestigung der Führungsschiene durch den Gusskörper hindurch, indem die Führungsschiene an der Außenwand verschraubt wird.In In this embodiment, the outer wall distributes the weight of running on the guide rail slide on a larger area. This avoids or reduces local deformations during operation of the machine. Furthermore allows this configuration a very simple and inexpensive Fixing the guide rail through the cast body passing it by the guide rail on the outside wall is screwed.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Vergussmaterial eine Harzmasse mit einem eingebetteten Füllmaterial. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Harzmasse ein Epoxidharz und das Füllmaterial ist ein feinkörniges und/oder pulvriges Füllmaterial, das eine hohe Druckstabilität und eine geringe Schrumpfung beim Aushärten ergibt. Die Zugstabilität des Vergussmaterials kann demgegenüber gering sein, da der Gusskörper im Wesentlichen als hochpräzise Unterlage unter der Führungsschiene dient. Ein Vergussmaterial auf Harzbasis lässt sich einfach und kostengünstig verarbeiten und hat in praktischen Versuchen der Anmelderin zu sehr guten Ergebnissen geführt.In In another embodiment, the potting material is a resin composition with an embedded filler. In a preferred Embodiment, the resin composition is an epoxy resin and the filler is a fine-grained and / or powdery filling material, which has a high pressure stability and little shrinkage on curing. The tensile stability the potting material can be low compared, since the cast body essentially as high-precision Pad under the guide rail is used. A potting material Resin-based is easy and inexpensive process and has in practical experiments of the applicant too much good results.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the explained in more detail below description. It demonstrate:

1 ein Ausführungsbeispiel der neuen Maschine in Form eines Koordinatenmessgerätes mit einem horizontalen Messarm, 1 an embodiment of the new machine in the form of a coordinate measuring machine with a horizontal measuring arm,

2 einen Trägerkörper in Leichtbau-Hohlstruktur zum Herstellen des Messarms aus 1, wobei der Trägerkörper in einen Halter zum Herstellen der Anlagefläche eingespannt ist, 2 a carrier body in lightweight hollow structure for producing the measuring arm 1 wherein the carrier body is clamped in a holder for producing the contact surface,

3 den Trägerkörper aus 2 mit einer oben aufgesetzten Formlehre, 3 the carrier body 2 with a topology of form,

4 den Trägerkörper aus 3 nach Entfernen der Formlehre und Anschrauben von Führungsschienen, und 4 the carrier body 3 after removing the form gauge and screwing on guide rails, and

5 eine vereinfachte Querschnittsdarstellung des Trägerkörpers aus 4 im Bereich einer der Führungsschienen. 5 a simplified cross-sectional view of the carrier body 4 in the area of one of the guide rails.

In 1 ist ein Koordinatenmessgerät in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Das Koordinatenmessgerät 10 ist hier ein Horizontalarmmessgerät. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt und kann vorteilhaft auch bei Koordinatenmessgeräten in Portal- oder Brückenbauweise oder in anderer Bauweise angewendet werden. Des weiteren könnte die Erfindung in gleicher Weise auch bei Werkzeugmaschinen oder anderen Maschinen eingesetzt werden, bei denen Maschinenteile mit möglichst hoher Präzision auf Führungsschienen bewegt werden müssen.In 1 is a coordinate measuring machine in totality with the reference number 10 designated. The coordinate measuring machine 10 Here is a horizontal arm. However, the invention is not limited thereto and can advantageously also be applied to coordinate measuring machines in gantry or bridge construction or in other construction. Furthermore, the invention could be used in the same way in machine tools or other machines in which machine parts must be moved with the highest possible precision on guide rails.

Das Koordinatenmessgerät 10 besitzt eine Basis 12, auf der eine Säule 14 angeordnet ist. Die Säule 14 sitzt auf Führungsschienen 16 und kann in Richtung des Pfeils 17 verfahren werden. Die Bewegungsachse 17 wird üblicherweise als X-Achse bezeichnet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Säule 14 mit Hilfe von Kugelumlaufschlitten auf den Führungsschienen 16 gelagert, und sie wird mit Hilfe eines motorischen Antriebs (hier nicht gesondert dargestellt) in Richtung der Bewegungsachse 17 verfahrenThe coordinate measuring machine 10 owns a base 12 on a pillar 14 is arranged. The pillar 14 sits on guide rails 16 and can be in the direction of the arrow 17 be moved. The movement axis 17 is commonly referred to as the X axis. In a preferred embodiment, the column is 14 with the help of recirculating ball slides on the guide rails 16 stored, and it is using a motor drive (not shown separately) in the direction of the axis of movement 17 method

Mit der Bezugsziffer 18 ist ein Kreuzschlitten bezeichnet, der an der Säule 14 angeordnet ist. Der Kreuzschlitten 18 kann mit Hilfe eines Antriebs auf Führungsschienen 20 in Richtung des Pfeils 21 verfahren werden. Die Bewegungsachse 21 wird üblicherweise als Z-Achse bezeichnet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist auch der Kreuzschlitten 18 mit Hilfe von Kugelumlaufschlitten (nicht im Detail dargestellt) auf den Führungsschienen 20 gelagert.With the reference number 18 is a cross slide called the pillar 14 is arranged. The cross slide 18 can with the help of a drive on guide rails 20 in the direction of the arrow 21 be moved. The movement axis 21 is commonly referred to as the Z axis. In a preferred embodiment, the cross slide is also 18 by means of recirculating ball slide (not shown in detail) on the guide rails 20 stored.

Der Kreuzschlitten 18 besitzt ein Auflager 22, auf dem ein Horizontalarm 24 gelagert ist. Der Arm 24 kann mit Hilfe eines Antriebes 26 in Richtung des Pfeils 28 verfahren werden. Die Bewegungsachse 28 wird üblicherweise als Y-Achse bezeichnet. Bei einem Koordinatenmessgerät in Portal- oder Brückenbauweise ist die Y-Achse demge genüber häufig die Bewegungsachse für das Portal oder die Brücke, während die X-Achse die Position des Schlittens auf der Traverse des Portals bzw. der Brücke angibt.The cross slide 18 owns a support 22 on which a horizontal arm 24 is stored. The arm 24 can with the help of a drive 26 in the direction of the arrow 28 be moved. The movement axis 28 is commonly referred to as Y-axis. In a coordinate measuring machine in gantry or bridge construction, the Y-axis is often the demge over the axis of movement for the portal or the bridge, while the X-axis indicates the position of the carriage on the traverse of the portal or the bridge.

Am rechten freien Ende des Horizontalarms 24 ist ein Messkopf 30 angeordnet, der hier einen Taststift 32 trägt. Der Taststift 32 dient dazu, einen definierten Messpunkt an einem Messobjekt (nicht dargestellt) anzutasten, das im Messvolumen 33 des Koordinatenmessgerätes 10 angeordnet ist. Das Messvolumen 33 wird hier durch die maximalen Verfahrwege des Messkopfes 30 entlang der drei Bewegungsachsen 17, 21, 28 definiert. Innerhalb des Messvolumens kann ein Tisch oder eine andere Werkstückaufnahme angeordnet sein. Im vorliegenden Fall ist die Werkstückaufnahme der Bodenbereich innerhalb des Messvolumens 33.At the right free end of the horizontal arm 24 is a measuring head 30 arranged here a stylus 32 wearing. The stylus 32 serves to touch a defined measuring point on a measuring object (not shown), which is in the measuring volume 33 of the coordinate measuring machine 10 is arranged. The measuring volume 33 is here by the maximum travel of the measuring head 30 along the three axes of motion 17 . 21 . 28 Are defined. Within the measuring volume, a table or another workpiece holder can be arranged. In the present case, the workpiece holder is the bottom portion within the measuring volume 33 ,

Bei dem Koordinatenmessgerät 10 bewegt sich der Arm 24 relativ zu dem in Y-Richtung feststehenden Auflager. Dabei ist der Antrieb 26 an dem Auflager 22 angeordnet und der Arm 24 besitzt Führungsschienen, wie nachfolgend anhand der 2 bis 5 erläutert ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel laufen die Führungsschienen in je einem Kugelumlaufschlitten (hier nicht dargestellt), der an dem Auflager 22 befestigt ist. Alternativ hierzu könnten die Führungsschienen an dem Auflager 22 angeordnet sein, während die Kugelumlaufschlitten an dem Horizontalarm 24 befestigt sind. Letztlich kommt es für die vorliegende Erfindung nur darauf an, dass die Führungsschienen dazu dienen, eine – vorzugsweise geradlinige – Führung für einen relativ zu den Führungsschienen beweglichen Körper bereitzustellen.In the coordinate measuring machine 10 the arm moves 24 relative to the Y-direction fixed support. This is the drive 26 on the support 22 arranged and the arm 24 has guide rails, as shown below on the basis of 2 to 5 is explained. In a preferred embodiment, the guide rails each run in a recirculating ball slide (not shown here), which on the support 22 is attached. Alternatively, the guide rails could be on the support 22 be arranged while the recirculating ball on the horizontal arm 24 are attached. Ultimately, it is only important for the present invention that the guide rails serve to provide a - preferably rectilinear - guide for a relative to the guide rails movable body.

Der Horizontalarm 24 ist hier ein Trägerkörper, der mit einer Leichtbau-Hohlstruktur nach der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Demgegenüber sind die Maschinenbasis 12 und der Ständer 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel „massiv" ausgebildet. Prinzipiell kann die Lehre der vorliegenden Erfindung jedoch auch auf diese Gestellteile übertragen werden.The horizontal arm 24 Here is a support body which is formed with a lightweight hollow structure according to the present invention. In contrast, the machine base 12 and the stand 14 However, in principle, the teaching of the present invention can also be applied to these frame parts.

In 2 ist der Horizontalarm in einer Zwischenstufe des neuen Herstellungsverfahrens dargestellt und zur Unterscheidung mit der Bezugsziffer 24' bezeichnet. Der Arm 24' ist hier zwischen zwei Halter 40a, 40b eingespannt, die den Arm 24' in einer definierten Position spannungsfrei halten. Der Arm 24' besitzt hier ein kastenförmiges Profil mit insgesamt vier Seitenwänden, von denen in 2 die Seitenwände 42 und 44 bezeichnet sind. Die Seitenwand 44 zeigt hier nach oben. Am rechten und linken Rand der Seitenwand 44 (in Längs- bzw. Erstreckungsrichtung des Arms 24 gesehen) sind hier zwei wannenartige Vertiefungen 46a, 46b angeordnet. Alternativ zu den weitgehend geschlossenen Seitenwänden 42, 44, die in 2 gezeigt sind, könnte der Horizontalarm auch eine Fachwerk-artige Struktur haben und/oder die Seitenwände 42, 44 könnte ihrerseits Löcher haben, um eine weitere Gewichtsreduktion zu erreichen.In 2 the horizontal arm is shown in an intermediate stage of the new manufacturing process and for differentiation by the reference numeral 24 ' designated. The arm 24 ' here is between two holders 40a . 40b clamped the arm 24 ' keep tension free in a defined position. The arm 24 ' here has a box-shaped profile with a total of four side walls, of which in 2 the side walls 42 and 44 are designated. The side wall 44 shows up here. At the right and left edge of the side wall 44 (in the longitudinal or extension direction of the arm 24 seen) here are two trough-like depressions 46a . 46b arranged. Alternative to the largely closed side walls 42 . 44 , in the 2 are shown, the horizontal arm could also have a truss-like structure and / or the side walls 42 . 44 could in turn have holes to achieve further weight reduction.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die wannenartigen Vertiefungen 46 aus jeweils einer Metallleiste ausgefräst, wobei die Metallleisten nach dem Fräsvorgang an der Seitenwand 44 des Arms 24' angeschweißt wurden. Alternativ hierzu könnten die wannenartigen Vertiefungen 46 beispielsweise aus dem Blech für die Seitenwand 44 ausgefräst sein, oder sie könnten zunächst als metallische Vollleisten an der Seitenwand 44 befestigt und anschließend ausgefräst werden. Darüber hinaus könnten die wannenartigen Vertiefungen 46 prinzipiell auch aus gebogenen Blechen oder auf andere Weise hergestellt sein.In the illustrated embodiment, the trough-like depressions 46 milled out of a respective metal strip, wherein the metal strips after milling on the side wall 44 of the arm 24 ' were welded. Alternatively, the trough-like depressions could 46 for example, from the sheet metal for the side wall 44 be milled out, or they could first as metallic solid strips on the sidewall 44 attached and then milled out. In addition, the trough-like depressions could 46 in principle also be made of bent sheets or otherwise.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt jede wannenartige Vertiefung 46 entlang ihrer Längsrichtung eine Vielzahl von gleichmäßig voneinander beabstandeten Bohrlöchern 48, in denen jeweils ein Gewinde ausgebildet ist. Die Bohrlöcher 48 dienen später dazu, metallische Führungsschienen für die Kugelumlaufschlitten an den Horizontalarm 24 anzuschrauben.In the illustrated embodiment has each trough-like depression 46 along its longitudinal direction a plurality of evenly spaced boreholes 48 , in each of which a thread is formed. The holes 48 serve later to metallic guide rails for the recirculating ball slide to the horizontal arm 24 tightening.

Mit der Bezugsziffer 50 ist ein Vergussmaterial bezeichnet, dessen Oberfläche 51 nach dem Aushärten eine Anlagefläche für die Führungsschienen bildet (siehe 4 und 5). Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das Vergussmaterial 50 hier nur in einem Teil der wannenartigen Vertiefung 46b dargestellt. Es versteht sich, dass beide wannenartigen Vertiefungen 46a, 46b mit dem Vergussmaterial 50 aufgefüllt werden.With the reference number 50 is a potting material called the surface 51 after curing forms a contact surface for the guide rails (see 4 and 5 ). For clarity, the potting material 50 here only in part of the trough-like depression 46b shown. It is understood that both trough-like depressions 46a . 46b with the potting material 50 be filled.

Nach dem Auffüllen der Vertiefungen 46a, 46b wird eine Formlehre 54 auf dem Horizontalarm 24'' angeordnet (3). In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzt die Formlehre zwei Vorsprünge 56, die auf die Halter 40a, 40b aufgesetzt werden, so dass die Halter 40a, 40b das Gewicht der Formlehre 54 zum großen Teil aufnehmen. Die Formlehre 54 besitzt zwei Formflächen 58, die einen Negativabdruck der auszubildenden Anlagefläche 51 darstellen. Wie in 3 zu erkennen ist, überträgt sich der Negativabdruck auf das Vergussmaterial 50. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Vergussmaterial 50 ein Epoxidharz mit einem feinkörnigen Füllstoff, der z. B. ein Keramikmaterial beinhalten kann. Die Formlehre 54 bringt das Vergussmaterial 50 in eine exakt definierte Form. Nach dem Aushärten des Vergussmaterials 50 wird die Formlehre 54 mit Hilfe der Ringösen 60 nach oben abgenommen. Anschließend können herkömmliche metallische Führungsschienen 64 auf den Anlageflächen 51 platziert und mit dem Horizontalarm 24''' verschraubt werden. Beispielhaft ist eine Schraube in 4 mit der Bezugsziffer 66 bezeichnet.After filling the wells 46a . 46b becomes a form theory 54 on the horizontal arm 24 '' arranged ( 3 ). In a preferred embodiment, the shape gauge has two protrusions 56 on the holder 40a . 40b be put on so that the holder 40a . 40b the weight of the form theory 54 record in large part. The form theory 54 has two molding surfaces 58 giving a negative impression of the trainee bearing surface 51 represent. As in 3 can be seen, the negative impression is transferred to the potting material 50 , In a preferred embodiment, the potting material 50 an epoxy resin with a fine-grained filler, the z. B. may include a ceramic material. The form theory 54 brings the potting material 50 in a precisely defined form. After curing of the potting material 50 becomes the form theory 54 with the help of ring eyelets 60 taken off to the top. Subsequently, conventional metallic guide rails 64 on the contact surfaces 51 placed and with the horizontal arm 24 ' be screwed. An example is a screw in 4 with the reference number 66 designated.

Wie bei der Bezugsziffer 68 angedeutet ist, besitzt der Arm 24''' eine Öffnung und einen dahinter liegenden Hohlraum, der von innen liegenden Querstreben (hier nicht dargestellt) durchzogen ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Arm 24''' aus Stahlblechen hergestellt, deren Wandstärken ca. 2 mm betragen. Abhängig von der gewünschten und erreichbaren Biege- und Torsionssteifigkeit können auch dickere oder dünnere Bleche verwendet werden. Lediglich im Bereich der Führungsschienen ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein dickeres Blechmaterial verwendet, um die Gewinde zum Befestigen der Führungsschienen 64 auszubilden. Dies ist in der vereinfachten Querschnittsdarstellung in 5 zu erkennen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen hier dieselben Elemente wie zuvor.As with the reference number 68 is implied possesses the arm 24 ' an opening and a cavity behind it, which is traversed by internal transverse struts (not shown here). In a preferred embodiment, the arm is 24 ' made of sheet steel with a wall thickness of approx. 2 mm. Depending on the desired and achievable bending and torsional rigidity, thicker or thinner sheets can also be used. Only in the region of the guide rails, in a preferred embodiment, a thicker sheet material is used to the threads for securing the guide rails 64 train. This is in the simplified cross-sectional illustration in FIG 5 to recognize. Like reference numerals designate the same elements as before.

Die Materialdicke d1 des Bleches für die Seitenwand 44 beträgt hier etwa 6 mm. Die Materialdicke d2 des Gusskörpers aus dem Vergussmaterial 50 liegt bei etwa 5 mm. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Gusskörper allerdings keine durch gehend konstante Materialdicke d2, sondern er weist stattdessen einen materialstärkeren Abschnitt 72 auf, der zusammen mit der Anlagefläche 51 eine seitliche Anlagekante für die Führungsschienen 64 ausbildet.The material thickness d 1 of the sheet for the side wall 44 here is about 6 mm. The material thickness d 2 of the cast body from the potting material 50 is about 5 mm. In the illustrated embodiment, however, the cast body has no consistently constant material thickness d 2 , but instead has a thicker section 72 on, along with the contact surface 51 a lateral abutment edge for the guide rails 64 formed.

Alternativ zu der Vorgehensweise, wie sie in den 2 bis 4 dargestellt ist, wird die Formlehre 54 in einem anderen Ausführungsbeispiel unterhalb des Horizontalarms 24 angeordnet. Das Vergussmaterial 50 wird in eine entsprechend ausgebildete Vertiefung an der Formlehre 54 eingefüllt. Anschließend wird der Arm 24 mit der Leichtbau-Hohlstruktur von oben auf die Formlehre 54 aufgesetzt. In diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, auf die Halter 40a, 40b zu verzichten, wenngleich entsprechende Halter trotzdem verwendet werden können. Diese alternative Vorgehensweise bietet sich insbesondere an, wenn die Formlehre 54 sehr viel schwerer und steifer ist als der Arm 24.Alternatively to the procedure, as described in the 2 to 4 is shown, the shape theory 54 in another embodiment below the horizontal arm 24 arranged. The potting material 50 is in an appropriately trained depression on the form of teaching 54 filled. Subsequently, the arm 24 with the lightweight hollow structure from above onto the form gauge 54 placed. In this embodiment, it is possible on the holder 40a . 40b to dispense, although appropriate holders can still be used. This alternative approach is particularly useful when the theory of form 54 much heavier and stiffer than the arm 24 ,

In beiden Ausführungsbeispielen kann es erforderlich sein, einen überschießenden Anteil des Vergussmaterials nach dem Aushärten zu entfernen. Solche überschüssigen Materialanteile finden sich aufgrund des beschriebenen Verfahrens jedoch allenfalls seitlich von der Anlagefläche 51, so dass diese Bearbeitung des Gusskörpers relativ einfach und problemlos möglich ist, ohne die Genauigkeit der Schlittenführungen zu beeinflussen.In both embodiments, it may be necessary to remove an excessive portion of the potting material after curing. However, due to the method described, such excess material components are at most located laterally of the contact surface 51 , so that this machining of the casting is relatively easy and easy, without affecting the accuracy of the slide guides.

Statt einer Leichtbau-Hohlstruktur aus gebogenen und/oder geschweißten Blechen könnte der Trägerkörper auch aus einem dünnwandigen Metallguss, insbesondere in einer Fachwerk-artigen Struktur hergestellt sein. Ein bevorzugtes Gussmaterial für diese Realisierung ist Gusseisen mit eingelagertem Kugelgraphit (als Sphäroguss bekannt).Instead of a lightweight hollow structure of bent and / or welded Sheets could also be the carrier body from a thin-walled metal casting, especially in one Be made of truss-like structure. A preferred casting material For this realization is cast iron with embedded nodular graphite (known as ductile iron).

Um eine definierte Anpresskraft der Formlehre 54 auf das Vergussmaterial 50 zu erhalten, kann es in Ausführungsbeispielen des neuen Verfahrens von Vorteil sein, wenn die Formlehre 54 und der Trägerkörper miteinander verspannt werden, was mit Hilfe der Halter 40a, 40b vorteilhaft möglich ist.To a defined contact pressure of the form theory 54 on the potting material 50 To obtain, it may be advantageous in embodiments of the new method, when the form of teaching 54 and the support body are clamped together, what with the help of the holder 40a . 40b advantageous is possible.

In allen bevorzugten Ausführungsbeispielen liegt die Führungsschiene 64 vollständig an der Anlagefläche 51 an. Vorteilhafterweise ist die Anlagefläche 51 dabei eine geschlossene Fläche, die weitgehend kongruent unter der Führungsschiene 64 angeordnet ist.In all preferred embodiments, the guide rail is located 64 completely on the contact surface 51 at. Advantageously, the contact surface 51 doing a closed surface, which is largely congruent under the guide rail 64 is arranged.

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Claims (14)

Maschine zum Vermessen oder Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere Koordinatenmessgerät (10), mit einem Maschinenkopf (30), der relativ zu einer Werkstückaufnahme (33) verfahrbar ist, und mit einem Maschinengestell (12, 14, 24), an dem zumindest der Maschinenkopf (30) angeordnet ist, wobei das Maschinengestell (12, 14, 24) zumindest einen Trägerkörper (24) mit einer metallischen Leichtbau-Hohlstruktur (24') aufweist, und wobei an dem Trägerkörper (24) zumindest eine Führungsschiene (64) für einen relativ dazu beweglichen Schlitten (22) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (24) eine Anlagefläche (51) aufweist, an der die Führungsschiene (64) befestigt ist, wobei die Anlagefläche (51) aus einem ausgehärteten Vergussmaterial (50) hergestellt ist.Machine for measuring or processing workpieces, in particular coordinate measuring machine ( 10 ), with a machine head ( 30 ), which relative to a workpiece holder ( 33 ) is movable, and with a machine frame ( 12 . 14 . 24 ) on which at least the machine head ( 30 ), wherein the machine frame ( 12 . 14 . 24 ) at least one carrier body ( 24 ) with a metallic lightweight hollow structure ( 24 ' ), and wherein on the carrier body ( 24 ) at least one guide rail ( 64 ) for a relatively movable carriage ( 22 ), characterized in that the carrier body ( 24 ) a contact surface ( 51 ), on which the guide rail ( 64 ), wherein the contact surface ( 51 ) made of a hardened potting material ( 50 ) is made. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (24) eine wannenartige Vertiefung (46) aufweist, in der das Vergussmaterial (50) angeordnet ist.Machine according to claim 1, characterized in that the carrier body ( 24 ) a trough-like depression ( 46 ), in which the potting material ( 50 ) is arranged. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial (50) einen Gusskörper bildet, der mit dem Trägerkörper (24) verklebt ist.Machine according to claim 1 or 2, characterized in that the casting material ( 50 ) forms a cast body which is connected to the carrier body ( 24 ) is glued. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gusskörper eine Dicke (d2) senkrecht zu der Anlagefläche (51) aufweist, die im Bereich zwischen etwa 1 mm und etwa 20 mm liegt.Machine according to claim 3, characterized in that the cast body has a thickness (d 2 ) perpendicular to the contact surface ( 51 ) ranging between about 1 mm and about 20 mm. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (51) Öffnungen (48) aufweist, durch die hindurch die Führungsschiene (64) mit dem Trägerkörper (24) verschraubt ist.Machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the contact surface ( 51 ) Openings ( 48 ), through which the guide rail ( 64 ) with the carrier body ( 24 ) is screwed. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (51) ein Stufenprofil aufweist, das eine Anlagekante (72) für die Führungsschiene (64) bildet.Machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the contact surface ( 51 ) has a step profile which has a contact edge ( 72 ) for the guide rail ( 64 ). Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (51) weitgehend kongruent zu der Führungsschiene (64) ist.Machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the contact surface ( 51 ) is largely congruent to the guide rail ( 64 ). Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (51) eine geschlossene Fläche ist, an der die Führungsschiene (64) vollständig anliegt.Machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the contact surface ( 51 ) is a closed surface on which the guide rail ( 64 ) is completely applied. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (24) eine weitgehend geschlossene Außenwand (44) aufweist, an der die Anlagefläche (51) angeordnet ist.Machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the carrier body ( 24 ) a largely closed outer wall ( 44 ), on which the contact surface ( 51 ) is arranged. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial (50) eine Harzmasse mit einem eingebetteten Füllmaterial ist.Machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the casting material ( 50 ) is a resin composition having an embedded filler. Verfahren zum Herstellen eines Trägerkörpers (24) für ein Maschinengestell (12, 14, 24) einer Maschine (10) zum Vermessen oder Bearbeiten von Werkstücken, mit den Schritten: – Herstellen einer metallischen Leichtbau-Hohlstruktur (24'), und – Befestigen von zumindest einer Führungsschiene (64) für einen relativ dazu beweglichen Schlitten an der Leichtbau-Hohlstruktur (24'''), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Trägerkörper (24) eine Anlagefläche (51) für die positionsgenaue Befestigung der Führungsschiene (64) ausgebildet wird, indem die metallische Leichtbau-Hohlstruktur (24') mit einem zunächst weitgehend flüssigen Vergussmaterial (50) und mit einer Formlehre (54) in Kontakt gebracht wird, wobei das Vergussmaterial (50) zwischen der Formlehre (54) und der Leichtbau-Hohlstruktur (24') ausgehärtet wird.Method for producing a carrier body ( 24 ) for a machine frame ( 12 . 14 . 24 ) of a machine ( 10 ) for measuring or machining workpieces, comprising the steps of: - producing a metallic lightweight hollow structure ( 24 ' ), and - fixing at least one guide rail ( 64 ) for a relatively movable carriage on the lightweight hollow structure ( 24 ' ), characterized in that on the carrier body ( 24 ) a contact surface ( 51 ) for the positionally accurate mounting of the guide rail ( 64 ) is formed by the lightweight metallic hollow structure ( 24 ' ) with an initially largely liquid potting material ( 50 ) and with a theory of form ( 54 ), the potting material ( 50 ) between the theory of form ( 54 ) and the lightweight hollow structure ( 24 ' ) is cured. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Leichtbau-Hohlstruktur (24') eine wannenartige Vertiefung (46) zur Aufnahme des Vergussmaterials (50) ausgebildet wird.A method according to claim 11, characterized in that on the lightweight hollow structure ( 24 ' ) a trough-like depression ( 46 ) for receiving the potting material ( 50 ) is formed. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtbau-Hohlstruktur (24') und die Formlehre (54) an einem separaten Halter (40) befestigt werden, wobei der separate Halter (40) zumindest die Formlehre (54) trägt.Method according to claim 11 or 12, characterized in that the lightweight hollow structure ( 24 ' ) and the theory of form ( 54 ) on a separate holder ( 40 ), the separate holder ( 40 ) at least the theory of form ( 54 ) wearing. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtbau-Hohlstruktur (24') auf die Formlehre (54) aufgesetzt wird.Method according to one of claims 11 to 13, characterized in that the lightweight hollow structure ( 24 ' ) on the theory of form ( 54 ) is placed.
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