DE102010037352A1

DE102010037352A1 - Haltevorrichtung für ein Werkstück

Info

Publication number: DE102010037352A1
Application number: DE201010037352
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Sasse David
Original assignee: Hexagon Metrology GmbH
Current assignee: Hexagon Metrology GmbH
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2010-09-06
Publication date: 2012-03-08
Anticipated expiration: 2030-09-07
Also published as: DE102010037352B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für ein Werkstück, welche auf einem Drehtisch eines Koordinatenmessgerätes anordbar ist, wobei die Haltevorrichtung einen Halter und einen Gegenhalter zum Einspannen des Werkstückes aufweist, und bei der der Halter drehfest mit dem Drehtisch verbunden ist und der Gegenhalter an einer relativ zum Drehtisch um eine Achse, die mit einer Drehtischachse zusammenfällt, drehbaren Halterung angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für ein Werkstück, welche auf einem Drehtisch eines Koordinatenmessgerätes anordbar ist.
Aus der Praxis sind spezielle, so genannte Zahnradmessgeräte bekannt, mit denen unterschiedliche Zahnräder, die in ihrer Symmetrieachse unterschiedliche Ausdehnungen aufweisen, beispielsweise auch lang und schlank sein können, vermessen werden können.
Diese aus der Praxis bekannten Messgeräte weisen eine horizontale Pinole auf, die in mindestens zwei Koordinatenrichtungen verfahrbar ist, beispielsweise in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung. Weiter sind diese Messgeräte mit einem Drehtisch mit vertikaler Drehachse ausgestattet sowie einer Haltevorrichtung, die ein Werkstück von oben gegen den Drehtisch spannen kann.
Die Pinole trägt einen Tastkopf mit einem Taststift. Mit dem Taststift ist es möglich, das Werkstück abzutasten. Das Werkstück ist hierzu in einer speziellen Haltevorrichtung angeordnet, die aus einem Halter und einem Gegenhalter besteht. Zwischen Halter und Gegenhalter wird das lange schlanke Werkstück eingespannt. Der Halter, in der Regel eine kegelförmig ausgebildete Spitze, ist fest oder lösbar fest mit dem Drehtisch verbunden, wobei die Kegelachse mit der Drehachse des Drehtisches zusammenfällt. Die Kegelspitze zeigt von der Drehtischplatte weg. Der Gegenhalter, eine nach unten zeigende kegelförmige Spitze, ist an einem Bügel angeordnet, der seinerseits höhenverstellbar an einer Säule angeordnet ist, die neben oder vor dem Drehtisch angeordnet ist. Die Kegelachse des Gegenhalters fällt ebenfalls mit der Drehachse des Drehtisches zusammen oder ist so justierbar, dass sie mit der Drehachse des Drehtisches zusammenfällt. Durch die Höhenverstellbarkeit des Gegenhalters können Zahnräder unterschiedlicher Ausdehnung in ihrer Symmetrieachse aufgespannt werden.
Diese zum Stand der Technik gehörenden Vorrichtungen weisen den Nachteil auf, dass sie sehr speziell und lediglich für die Messung rotationssymmetrischer Werkstücke ausgebildet sind. Andere Werkstücke können mit diesen Messgeräten nur eingeschränkt vermessen werden, da insbesondere die Säule mit dem Gegenhalter die Zugänglichkeit des Messvolumens einschränkt.
Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, eine Haltevorrichtung für ein Werkstück anzugeben, die auf einem Drehtisch eines Koordinatenmessgerätes anordbar ist, und die darüber hinaus die Zugänglichkeit des Messvolumens nicht beschränkt.
Dieses technische Problem wird durch eine Haltevorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung für ein Werkstück, welche auf einem Drehtisch eines Koordinatenmessgerätes anordbar ist, wobei die Haltevorrichtung einen Halter und einen Gegenhalter zum Einspannen eines Werkstückes aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass der Halter drehfest mit dem Drehtisch verbunden ist und dass der Gegenhalter an einer relativ zum Drehtisch um eine Achse, die mit einer Drehtischachse zusammenfällt, drehbaren Halterung angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung, an der die Gegenspitze gelagert ist, ist relativ zum Drehtisch drehbar, das heißt die drehbare Halterung kann in eine Stellung gebracht werden, so dass sie den Messbereich des Taststiftes nicht eingrenzt. Dadurch ist es möglich, die Haltevorrichtung auch bei Koordinatenmessgeräten mit vertikaler Pinole einzusetzen. Die zuverlässige Anordnung des Werkstückes durch die Haltevorrichtung mit Halter und Gegenhalter ist dennoch gewährleistet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Halterung für den Gegenhalter eine Verdrehsicherung zur Fixierung an dem Koordinatenmessgerät auf. Durch die Verdrehsicherung kann während eines Messvorganges oder während eines Tasterwechsels die Halterung an dem Koordinatenmessgerät fixiert werden, so dass sie nicht in den Messbereich hineinschwenken kann.
Die Halterung kann für die Messung aus dem Messbereich herausgedreht werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Haltevorrichtung eine Palette auf, an der die Halterung für den Gegenhalter angeordnet ist. Die Palette kann in einfacher Art und Weise kinematisch bestimmt und damit reproduzierbar an dem Drehtisch befestigt werden.
Die Palette kann auf dem Drehtisch angeordnet, beispielsweise gespannt werden. Hierdurch ist eine exakte und reproduzierbare Anordnung der Palette auf dem Drehtisch möglich. Die Palette kann beispielsweise über eine Dreipunktlagerung oder eine Schwalbenschwanzführung oder dergleichen reproduzierbar auf dem Drehtisch angeordnet werden.
Auf der Palette ist vorteilhaft die Halterung für den Gegenhalter drehbar zu der Palette angeordnet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Halterung für den Gegenhalter mittels eines Rotationslagers drehbar an der Haltevorrichtung angeordnet. Das Rotationslager ist vorteilhaft an der Palette angeordnet. Dadurch, dass der Halter und der Gegenhalter an einer Palette angeordnet sind, kann die gesamte Haltevorrichtung bei Bedarf aus dem Zugänglichkeitsbereich des Tastkopfes entfernt werden, was das Einsatzspektrum der Messmaschine gegenüber konventionellen Zahnradmessgeräten deutlich erhöht. Bei nicht vorhandener Haltevorrichtung ist die Messmaschine wie eine herkömmliche Universalkoordinatenmessmaschine nutzbar.
Der Halter und/oder der Gegenhalter sind gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung jeweils als Spitze ausgebildet. Die Spitze greift in eine Aufnahme, die das Werkstück aufnimmt, so dass eine genaue und reproduzierbare Lagerung des Werkstückes möglich ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung nur beispielhaft dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:
1 ein Koordinatenmessgerät mit vertikaler Pinole und Drehtisch in perspektivischer Ansicht;
2 eine erfindungsgemäße Halterung in perspektivischer Darstellung;
3 eine erfindungsgemäße Halterung in Draufsicht an einem Koordinatenmessgerät mit horizontaler Pinole.
1 zeigt ein Koordinatenmessgerät 1 mit vertikaler Pinole 9 in Portalbauweise mit einem Grundbett 2, auf dem ein Tisch 3 in X-Richtung verschiebbar angeordnet ist. Hierzu sind Führungen 4 auf dem Grundbett 2 angeordnet. Ein Portal 5, welches Stützen 6 aufweist und welches nicht verschiebbar ausgebildet ist, trägt an einer Traverse 7 einen in Y-Richtung verschiebbaren Schlitten 8, an dem wiederum in Z-Richtung verschiebbar eine Pinole 9 angeordnet ist. Die Pinole 9 trägt einen Tastkopf 10, an dem ein Taster 11 in X-Richtung auskragend angeordnet ist. Der Taster 11 trägt eine Tastkugel 12. Auf dem Tisch 3 ist ein Drehtisch 13 angeordnet, auf dem ein Werkstück (nicht dargestellt) anordbar ist.
2 zeigt den Drehtisch 13, auf dem eine Palette 14 angeordnet ist, auf der wiederum eine Haltevorrichtung 22 angeordnet ist. Die Palette 14 ist reproduzierbar auf dem Drehtisch 13 angeordnet, beispielsweise über eine Dreipunktlagerung (nicht dargestellt), mittels Schwalbenschwanzführungen (nicht dargestellt) oder dergleichen.
Auf der Palette 14 ist ein Rotationslager 15 angeordnet, welches aus einem äußeren Lagerkranz 16 und einem inneren Lagerkranz 17 gebildet ist. Der innere Lagerkranz 17 ist fest mit der Palette verbunden. Der äußere Lagerkranz 16 ist drehbar zu dem inneren Lagerkranz 17 angeordnet.
Ein Werkstück (nicht dargestellt) wird zwischen einem Halter 18, der fest mit dem inneren Lagerkranz 17 verbunden ist, und einem Gegenhalter 19 fixiert. Der Gegenhalter 19 ist an einem Bügel 20 angeordnet. Der Bügel 20 ist wiederum an dem äußeren Kranz 16 des Rotationslagers 15 angeordnet, so dass die Haltevorrichtung 22 in Richtung des Doppelpfeiles A frei um eine Achse drehbar ist, die mit der Drehtischachse zusammenfällt.
Der Halter 18 ist als Spitze ausgebildet und der Gegenhalter 19 als Gegenspitze.
Der Gegenhalter 19 ist höhenverstellbar in einer Aufnahme 23 für die Gegenspitze oder den Gegenhalter 19 in der Halterung 20 angeordnet, um ein Werkstück einspannen zu können.
Um die Haltevorrichtung 22 zu fixieren, ist ein Stift 21 vorgesehen. Der Stift 21 greift mit einem Ende durch eine Bohrung 24 der Haltevorrichtung 22 und mit seinem anderen Ende in eine Bohrung 25, die in dem Messtisch 3 des Koordinatenmessgerätes 1 angeordnet ist. Der Messtisch 3 weist hierzu eine Mehrzahl von Bohrungen (nicht dargestellt) auf. Hierdurch wird der Bügel 20 in einer Position fixiert, so dass eine Kollision zwischen der Haltevorrichtung 22 und dem Taster 11 während der Messung oder während eines Tasterwechsels vermieden wird.
Das Werkstück (nicht dargestellt) kann aufgrund der Reibung, die zwischen dem Halter 18 und dem aufgespannten Werkstück (nicht dargestellt) vorhanden ist, in Drehung versetzt werden. Das Werkstück weist üblicherweise herstellerseitig zwei Bohrungen auf, so dass der spitzenförmige Halter 18 mit seinem Kegelmantel an dem Bohrungsrand anliegt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, einen Mitnehmer (ebenfalls nicht dargestellt) vorzusehen, der das Werkstück in Drehung versetzt.
3 zeigt ein Koordinatenmessgerät 26 mit dem Tisch 3. Das Koordinatenmessgerät 26 weist eine horizontale Pinole 27 auf, an der der Taster 28 angeordnet ist. Die Pinole 27 kann in X-, Y- und Z-Richtung verfahren werden. Die Pinole 27 ist in einem Schlitten 29 verfahrbar angeordnet. Der Schlitten 29 ist in Z-Richtung verfahrbar (nicht dargestellt).
Auf dem Drehtisch 13 ist die Palette 14 angeordnet. Die Palette 14 trägt das Rotationslager 15, an dem der Bügel 20 befestigt ist. Der Bügel 20 ist derart in einer Position fixiert, dass der Bügel 20 nicht von dem Taststift 28 erreicht werden kann. Der Bügel 20 begrenzt damit nicht den Messbereich des Tasters 11.
Der Bügel 20 ist mittels des Stiftes 21 fixiert, so dass der Bügel 20, insbesondere während der Vermessung des Werkstückes (nicht dargestellt) sich nicht verdrehen kann.
Bezugszeichenliste

1: Koordinatenmessgerät
2: Grundbett
3: Tisch
4: Führungen
5: Portal
6: Stützen
7: Traverse
8: Schlitten
9: Pinole
10: Tastkopf
11: Taster
12: Tastkugel
13: Drehtisch
14: Palette
15: Rotationslager
16: äußerer Lagerkranz
17: innerer Lagerkranz
18: Halter
19: Gegenhalter
20: Halterung (Bügel)
21: Stift
22: Haltevorrichtung
23: Aufnahme (für Gegenhalter 19)
24: Stiftführung
25: Bohrung
26: Koordinatenmessgerät
27: horizontale Pinole
28: Taster
29: Schlitten
A: Doppelpfeil

Claims

Haltevorrichtung für ein Werkstück, welche auf einem Drehtisch eines Koordinatenmessgerätes anordbar ist, wobei die Haltevorrichtung einen Halter und einen Gegenhalter zum Einspannen des Werkstückes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (18) drehfest mit dem Drehtisch (13) verbunden ist, und dass der Gegenhalter (19) an einer relativ zum Drehtisch (13) um eine Achse, die mit einer Drehtischachse zusammenfällt, drehbaren Halterung (20) angeordnet ist.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (20) für den Gegenhalter (19) eine Verdrehsicherung (21) zur Fixierung an dem Koordinatenmessgerät (1, 26) aufweist.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (22) eine Palette (14) aufweist, an der die Halterung (20) für den Gegenhalter (19) drehbar gelagert ist.
Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (20) für den Gegenhalter (19) mittels eines Rotationslagers (15) drehbar an der Haltevorrichtung (22) angeordnet ist.
Haltevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationslager (15) an der Palette (14) angeordnet ist.
Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (18) und/oder der Gegenhalter (19) jeweils als Spitze ausgebildet sind.