DE102012113109A1 - Computer tomography device for integrating in coordinate measuring apparatus for to-be-measured part of e.g. pallet, has automatic part changing device arranged in protective casing to automatically move part to and from rotational axis - Google Patents

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Martin Heath
Albert Schreiner
Josef Stettner
Roswitha Giedel-Wagner
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Abstract

The device has an X-ray source sensor system comprising a rotational axis (5) for a to-be-measured part (6) of a pallet or a magazine (8) and an automatic part changing device (7) i.e. robot. The changing device is arranged in a radiation protective casing (2) for automatically moving the to-be-measured part to and from the rotational axis. The changing device is designed to remove the to-be-measured part and automatically insert the to-be-measured part in a holder or a clamping apparatus. The sensor system comprises an X-ray source (3) and an X-ray detector (4).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Teilewechseln in einem Computertomografiesystem. Insbesondere ist Gegenstand der Erfindung ein Computertomograf mit Röntgensensorik, Drehachse für ein zu messendes Teil sowie Schutzgehäuse. The present invention relates to a device for part replacement in a computed tomography system. In particular, the subject of the invention is a computed tomography with X-ray sensor, rotation axis for a part to be measured and protective housing.

Aus Strahlenschutzgründen müssen Computertomografiesysteme zur industriellen Teilemessung zumeist in geschlossenen Strahlenschutzgehäusen angeordnet werden. Hierdurch ist es dem Benutzer nicht möglich, ohne Öffnen des Strahlenschutzgehäuses den Wechsel von Teilen durchzuführen. Ebenso sind automatische Teilewechsler, sogenannte Teileroboter, welche außerhalb des Strahlenschutzgehäuses angeordnet werden können, für diese Zwecke nicht einsetzbar. Auch hierbei müsste die Strahlenschutzverkleidung geöffnet werden und beispielsweise die Strahlenquelle, wie Röntgenröhre, abgeschaltet werden, wodurch Wartezeiten beim Wiedereinschalten für die Konditionierung der Röntgenröhre auftreten. For radiation protection reasons, computed tomography systems for industrial part measurement usually have to be arranged in closed radiation protection housings. As a result, it is not possible for the user to carry out the change of parts without opening the radiation protection housing. Likewise, automatic parts changers, so-called divider robots, which can be arranged outside of the radiation protection housing, can not be used for this purpose. Here, too, the radiation protection panel would have to be opened and, for example, the radiation source, such as the X-ray tube, switched off, whereby waiting times when switching on again for the conditioning of the X-ray tube occur.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, einen schnellen Teilewechsel in einem Computertomografiesystem, welches vorzugsweise in einem Koordinatenmessgerät integriert ist, zu ermöglichen. Zudem soll die Positionierung der Teile auf der Drehachse mit hoher Genauigkeit reproduzierbar in einem Halter oder einer Spannvorrichtung erfolgen. The aim of the present invention is to enable a rapid change of parts in a computer tomography system, which is preferably integrated in a coordinate measuring machine. In addition, the positioning of the parts on the axis of rotation with high accuracy reproducible done in a holder or a clamping device.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine automatische Teilewechselvorrichtung innerhalb des Strahlenschutzgehäuses des Computertomografen angeordnet ist. Somit ist ein Wechsel der zu messenden Teile möglich, ohne dass das Schutzgehäuse geöffnet werden muss. This is inventively achieved in that an automatic parts changing device is disposed within the radiation protection housing of the computer tomograph. Thus, a change of the parts to be measured is possible without the protective housing must be opened.

Ebenso wird erfindungsgemäß das Teilemagazin bzw. eine entsprechende Palette mit den verschiedenen, möglicherweise gleich gearteten Teilen, beispielsweise bei der Serienprüfung, innerhalb des Strahlenganges des Computertomografen angeordnet. Die einzelnen Nester der Palette besitzt hierzu eine den Teilen angepasste Geometrie, um diese sicher und eindeutig abzulegen und wieder aufzunehmen. Likewise, according to the invention, the parts magazine or a corresponding pallet with the various, possibly the same kind of parts, for example, in the series test, disposed within the beam path of the computer tomograph. For this, the individual nests of the pallet have a geometry adapted to the parts in order to deposit and pick them up safely and clearly.

Ein entsprechender automatischer Teilewechsler verfügt dabei über zumindest zwei Bewegungsachsen mit entsprechend zugeordneten Führungen, um das Bauteil z. B. in der vertikalen und einer horizontalen Richtung zu bewegen. Zudem besitzt der Greifer des Teilewechslers einen mechanischen oder magnetischen oder ähnlich gearteten Greifmechanismus, um das Teil zu greifen und abzulegen. Insbesondere werden unterschiedliche Greifer für unterschiedliche in der Palette angeordnete Teile benötigt. Hierzu werden auch Paletten eingesetzt, die aus einer einfach gestalteten, meist ebenen Grundplatte bestehen, die die Möglichkeit bietet, Teile unterschiedlicher Geometrie einfach abzulegen. A corresponding automatic parts changer has at least two axes of movement with correspondingly assigned guides to the component z. B. in the vertical and a horizontal direction to move. In addition, the gripper of the parts changer has a mechanical or magnetic or similar kind of gripping mechanism to grip and deposit the part. In particular, different grippers are required for different parts arranged in the pallet. For this purpose, pallets are also used, which consist of a simply designed, usually flat base plate, which offers the possibility to simply deposit parts of different geometry.

Computertomografen besitzen häufig zusätzlich zur Drehachse, weitere Bewegungsachsen, um eine Anpassung der Teileposition zur Röntgensensorik zu ermöglichen. Dazu befindet sich die Drehachse beispielsweise auf einer in einer oder zwei lateralen Richtungen beweglichen Antriebs- und Führungseinheit. Zusätzlich oder alternativ kann eine vertikale Antriebs- und Führungseinheit vorhanden sein, die eine Bewegung des zu messenden Teiles, der Drehachse und gegebenenfalls der lateralen Antriebs- und Führungseinheit ermöglicht. Die vertikale Antriebs- und Führungseinheit kann dabei auch von der lateralen Antriebs- und Führungseinheit getragen werden. Durch solche Anordnungen wird ermöglicht, das zu messende Teil in eine gewünschte Position zwischen den Detektor und die Strahlenquelle der Röntgensensorik zu bewegen, beispielsweise um den zu messenden Ausschnitt des Bauteils und/oder den dabei vorliegenden Abbildungsmaßstab festzulegen. Computed tomography often have in addition to the axis of rotation, other axes of motion to allow an adjustment of the part position to the X-ray sensor. For this purpose, the axis of rotation is located for example on a movable in one or two lateral directions drive and guide unit. Additionally or alternatively, a vertical drive and guide unit may be present, which allows a movement of the part to be measured, the axis of rotation and optionally the lateral drive and guide unit. The vertical drive and guide unit can also be carried by the lateral drive and guide unit. Such arrangements make it possible to move the part to be measured into a desired position between the detector and the radiation source of the X-ray sensor system, for example to determine the section of the component to be measured and / or the imaging scale present.

Alternativ oder zusätzlich erfolgt häufig auch die Positionierung des Detektors und/oder der Strahlenquelle in einer oder mehrerer der drei Raumrichtungen, zumeist auf jeweils getrennten Antriebs- und Führungseinheiten. Alternatively or additionally, the positioning of the detector and / or the radiation source is often carried out in one or more of the three spatial directions, usually on separate drive and guide units.

Wird ein Computertomograf in einem Koordinatenmessgerät angeordnet, besteht die Möglichkeit, auch weitere Sensoren (auch Sensorik genannt) in diesen sogenannten Multisensorkoordinatenmessgeräten anzuordnen. Hierbei werden zusätzliche Antriebs- und Führungseinheiten eingesetzt, beispielsweise für die vertikale Positionierung, aber auch für eine oder zwei laterale Richtungen. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise der EP 2 192 380 zu entnehmen. Hier wird beispielsweise die weitere Sensorik in einer lateralen Richtung mit einer getrennten Antriebs- und Führungseinheit ausgerüstet und in der zweiten lateralen Richtung mit der Antriebs- und Führungseinheit des Detektors mitbewegt. Zudem ist bekannt, dass weitere Sensoren auch mit auswechselbaren Messköpfen arbeiten, die in einer Wechselstation, vorzugsweise automatisch, auswechselbar sind. Auch unterschiedliche Sensoren können mittels der Wechselstation eingewechselt werden. If a computer tomograph is arranged in a coordinate measuring machine, it is also possible to arrange further sensors (also called sensors) in these so-called multi-sensor coordinate measuring devices. In this case, additional drive and guide units are used, for example, for vertical positioning, but also for one or two lateral directions. Such a device is for example the EP 2 192 380 refer to. Here, for example, the further sensor is equipped in a lateral direction with a separate drive and guide unit and moved in the second lateral direction with the drive and guide unit of the detector. In addition, it is known that other sensors also work with interchangeable measuring heads, which are interchangeable in a changing station, preferably automatically. Different sensors can also be changed by means of the changing station.

Zusammenfassend liegen also in Computertomografen bzw. Koordinatenmessgeräten mit integrierten Computertomografen oftmals bereits Antriebs- und Führungseinheiten vor, die erfindungsgemäß auch als Antriebs- und Führungseinheit für den Teilewechsler verwendet werden sollen. Hierbei wird nicht nur eine Bewegung der Greif-Vorrichtung des Teilewechslers ermöglicht, sondern auch die Palette und gegebenenfalls eine Wechselstation für unterschiedliche Greifertypen und/oder Messköpfe für die weiteren Sensoren können in einer oder mehreren Richtungen bewegt werden. In summary, therefore, in computer tomographs or coordinate measuring machines with integrated computer tomographs there are often already drive and guide units which according to the invention should also be used as a drive and guide unit for the parts changer. Here, not only a movement of the gripping device of the parts changer is possible, but also the pallet and possibly a change station for different gripper types and / or measuring heads for the further sensors can be moved in one or more directions.

Hierbei ergibt sich eine Vielzahl von Möglichkeiten, welche Bewegungsrichtung für die Greif-Vorrichtung oder die Palette oder die Wechselstation durch welche der bereits vorliegenden Antriebs- und Führungseinheiten ausgeführt wird. This results in a variety of ways, which direction of movement for the gripping device or the pallet or changing station is performed by which of the already existing drive and guide units.

Besonders hervorzuheben ist eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der die Greif-Vorrichtung mit der vertikalen Antriebs- und Führungseinheit des Detektors oder der weiteren Sensorik, verbunden ist und die Palette und gegebenenfalls die Wechselstation auf der in zwei lateralen Richtungen beweglichen Antriebs- und Führungseinheit der Drehachse, beispielsweise lateral neben der Drehachse, angeordnet sind. Die weitere Sensorik, beispielsweise ein taktiles oder taktil-optisches Tastsystem, wird vorzugsweise seitlich neben dem Detektor angeordnet. Eine Messung mit der weiteren Sensorik erfolgt durch Bewegung der ihr zugeordneten vertikalen Antriebs- und Führungseinheit und durch Bewegung der lateralen Antriebs- und Führungseinheiten der Drehachse. Hierdurch ist die weitere Sensorik also bereits so angeordnet, dass die Teileposition räumlich erreichbar ist, die weitere Sensorik aber für die Computertomografiemessung das zu messende Teil freigibt und dabei seitlich (lateral) neben das Teil relativ positioniert wird. Eine an dieser seitlich versetzten Position, beispielsweise auf der Antriebs- und Führungseinheit der Drehachse, angeordnete Palette und ggf. Wechselstation sind also leicht erreichbar. Dies ermöglicht es, die Antriebs- und Führungseinheiten, die ursprüngliche oder auch für die Messung mit der weiteren Sensorik angedacht ist, für den Teilewechsel und ggf. Greiferwechsel zu verwenden. Particularly noteworthy is an arrangement according to the invention, in which the gripping device is connected to the vertical drive and guide unit of the detector or the other sensors, and the pallet and optionally the change station on the movable in two lateral directions drive and guide unit of the axis of rotation, For example, laterally adjacent to the axis of rotation, are arranged. The further sensor system, for example a tactile or tactile-optical touch probe, is preferably arranged laterally next to the detector. A measurement with the other sensors is carried out by movement of the associated vertical drive and guide unit and by movement of the lateral drive and guide units of the rotation axis. As a result, the further sensor system is already arranged so that the part position is spatially accessible, but the further sensor system releases the part to be measured for the computed tomography measurement and is thereby positioned laterally (laterally) next to the part. A at this laterally offset position, for example, on the drive and guide unit of the axis of rotation, arranged pallet and possibly changing station are therefore easily accessible. This makes it possible to use the drive and guide units, the original or even for the measurement with the other sensors, for the parts change and possibly gripper change.

In einer besonderen Ausgestaltung wird die Greif-Vorrichtung an der Wechselschnittstelle der weiteren Sensorik lösbar, vorzugsweise automatisch lösbar, befestigt. Hierdurch besteht die Möglichkeit, den Messkopf der weiteren Sensorik in einer Wechselstation abzulegen und aus dieser oder einer weiteren, nur für die Greifer verwendeten Wechselstation die eine der ggf. unterschiedlichen Greifvorrichtung zu entnehmen bzw. wieder abzulegen. Eine entsprechende Wechselstation ist beispielsweise mit den Antriebs- und Führungseinheiten der Drehachse verbunden. In a particular embodiment, the gripping device is releasably, preferably automatically releasably attached to the interface of the other sensors. This makes it possible to store the measuring head of the other sensors in a changing station and to remove from this or another, only used for the gripper changing station one of the possibly different gripping device or store again. A corresponding change station is connected, for example, with the drive and guide units of the rotation axis.

Die verschiedenen, durch den Teilewechsler anfahrbaren Positionen sind dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Position, in dem die Teile abgelegt sind, diese Teile nicht im Strahlengang des Computertomografen angeordnet sind und in einer zweiten Position in einem Halter oder Spannfutter abgelegt werden, der bzw. das ausgebildet ist, in den Strahlengang hineinbewegt zu werden oder das Teil sich bereits dadurch im Strahlengang befindet, dass es in den Halter eingelegt wird. The various positions which can be approached by the parts changer are characterized in that, in a first position in which the parts are deposited, these parts are not arranged in the beam path of the computer tomograph and are stored in a second position in a holder or chuck which which is designed to be moved into the beam path or the part is already in the beam path that it is inserted into the holder.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Computertomografen mit Röntgensensorik, Drehachse für ein zu messendes Teil sowie Teilewechselvorrichtung und zeichnet sich dadurch aus, dass in dem Schutzgehäuse eine Teilewechselvorrichtung angeordnet ist zum automatischen Bewegen eines zu messenden Teils zu und von der Drehachse. In particular, the invention relates to a computed tomography with X-ray sensor, axis of rotation for a part to be measured and parts changing device and is characterized in that in the protective housing a parts changing device is arranged for automatically moving a part to be measured to and from the axis of rotation.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Teilewechselvorrichtung ausgebildet ist, ein oder mehrere Teile aus einer Palette oder einem Magazin zu entnehmen und abzulegen und die Teile automatisch in einen Halter oder eine Spannvorrichtung der Drehachse des Computertomografen einzulegen und zu entnehmen, und dass das Teil oder die Teile mit dem Computertomografen messbar sind, die in den Halter oder die Spannvorrichtung eingelegt sind. In particular, it is provided that the parts changing device is adapted to remove and deposit one or more parts of a pallet or a magazine and automatically insert and remove the parts in a holder or a clamping device of the axis of rotation of the computer tomograph, and that the part or parts can be measured with the computer tomograph, which are inserted in the holder or the clamping device.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass der Computertomograf und die automatische Teilewechselvorrichtung in einem Koordinatenmessgerät integriert sind. Preferably, it is provided that the computed tomography and the automatic parts changing device are integrated in a coordinate measuring machine.

Die Erfindung ist insbesondere auch dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Teilewechselvorrichtung über zumindest zwei Führungen und Antriebssysteme verfügt, die ausgebildet sind, um die zu wechselnden Teile in zumindest zwei Richtungen, vorzugsweise einer lateralen bzw. horizontalen und einer senkrecht hierzu verlaufenden, insbesondere vertikalen Richtung, zu bewegen und die Teilewechselvorrichtung zumindest eine automatische Greif-Vorrichtung, vorzugsweise magnetische und/oder mechanische Greif-Vorrichtung, besitzt, um gleiche oder unterschiedliche Teile zu greifen und abzulegen. The invention is in particular also characterized in that the automatic parts changing device has at least two guides and drive systems which are designed to move the parts to be changed in at least two directions, preferably a lateral or horizontal and a vertical direction, in particular a vertical direction. to move and the parts changing device has at least one automatic gripping device, preferably magnetic and / or mechanical gripping device, to grip and deposit same or different parts.

Kennzeichnend für die Erfindung ist auch, dass einer oder mehrere, vorzugsweise unterschiedliche Greifer an der Greif-Vorrichtung anordbar sind. Characteristic of the invention is also that one or more, preferably different grippers can be arranged on the gripping device.

Die Erfindung sieht des Weiteren vor, dass eine Wechselstation zum Ablegen und Aufnehmen eines oder mehrerer, vorzugsweise unterschiedlicher Greifer der Greif-Vorrichtung vorhanden ist und vorzugsweise mit einer Wechselstation für Messköpfe eines weiteren Sensors oder für weitere Sensoren verbunden ist. The invention further provides that a changing station for depositing and receiving one or more, preferably different grippers of the gripping device is present and preferably connected to a changing station for measuring heads of another sensor or for other sensors.

Insbesondere ist vorgesehen, dass als eine oder mehrere der Antriebs- und Führungseinheiten, eine oder mehrere Antriebs- und Führungseinheiten der Röntgensensorik, vorzugsweise des Detektors und/oder der Drehachse und/oder der weiteren im Koordinatenmessgerät integrierten Sensorik verwendet wird. In particular, it is provided that as one or more of the drive and guide units, one or more drive and guide units of the X-ray sensor, preferably the detector and / or the axis of rotation and / or the other integrated in the coordinate measuring sensor is used.

Bevorzugterweise schlägt die Erfindung vor, dass als vertikale Antriebs- und Führungseinheit die Antriebs- und Führungseinheit des Detektors oder die Antriebs- und Führungseinheit der weiteren Sensorik verwendet wird und als eine oder zwei laterale Antriebs- und Führungseinheiten die Antriebs- und Führungseinheiten der Drehachse verwendet werden. The invention preferably proposes that the drive and guide unit of the detector or the drive and guide unit of the further sensor system be used as the vertical drive and guide unit, and the drive and guide units of the rotation axis be used as one or two lateral drive and guide units ,

Die Erfindung sieht des Weiteren vor, dass die Palette mit der Antriebs- und Führungseinheit der Drehachse verbunden ist und die Greif-Vorrichtung mit der Antriebs- und Führungseinheit des Detektors oder der Antriebs- und Führungseinheit der weiteren Sensorik verbunden ist. The invention further provides that the pallet is connected to the drive and guide unit of the rotation axis and the gripping device is connected to the drive and guide unit of the detector or the drive and guide unit of the other sensors.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass die Greif-Vorrichtung an der Wechselschnittstelle für den Messkopf der weiteren Sensorik auswechselbar, vorzugsweise automatisch auswechselbar, befestigt ist und vorzugsweise eine Wechselstation mit der Antriebs- und Führungseinheit der Drehachse verbunden ist. Preferably, it is provided that the gripping device at the interface for the measuring head of the other sensors interchangeable, preferably automatically replaceable, is fixed and preferably a change station is connected to the drive and guide unit of the rotation axis.

Kennzeichnend für die Erfindung ist auch, dass sich die Palette und/oder das Magazin und/oder die Wechselstation gemeinsam mit dem Computertomografen in einem Strahlenschutzgehäuse befinden. Characteristic of the invention is also that the pallet and / or the magazine and / or the changing station are located together with the computer tomograph in a radiation protection housing.

Die Erfindung sieht des Weiteren vor, dass sich die Palette und/oder das Magazin und/oder die Wechselstation außerhalb des Strahlengangs des Computertomografen befindet und die Haltevorrichtung und/oder die Spannvorrichtung sich im Messstrahl des Computertomografen befinden oder in diesen hinein bewegt werden können und/oder zumindest das auf der Haltevorrichtung und/oder die Spannvorrichtung aufgebrachte Teil im Strahlengang des Computertomografen angeordnet ist und/oder in diesen hinein bewegbar sind. The invention further provides that the pallet and / or the magazine and / or the changing station is located outside the beam path of the computer tomograph and the holding device and / or the clamping device can be located in or moved into the measuring beam of the computer tomograph and / or or at least the part applied to the holding device and / or the tensioning device is arranged in the beam path of the computer tomograph and / or can be moved into it.

Insbesondere ist vorgesehen, dass bei geöffneter Tür des Strahlenschutzgehäuses die automatische Teilewechselvorrichtung deaktiviert wird. In particular, it is provided that when the door of the radiation protection housing, the automatic parts changing device is deactivated.

Die Erfindung sieht des Weiteren vor, dass die Nester der Palette eine den Teilen angepasste Geometrie aufweisen oder als Palette in eine ebene Grundplatte eingesetzt werden. The invention further provides that the nests of the pallet have a geometry adapted to the parts or are used as a pallet in a flat base plate.

Bevorzugterweise schlägt die Erfindung vor, dass Steuerung der automatischen Teilewechselvorrichtung mit der Steuerung des Koordinatenmessgerätes verbunden ist, vorzugsweise mittels elektrischer Schnittstelle und/oder Software-Schnittstelle. Preferably, the invention proposes that control of the automatic parts changing device is connected to the control of the coordinate measuring machine, preferably by means of electrical interface and / or software interface.

Die Erfindung sieht vor, dass die Teilewechselvorrichtung durch ein Computerprogramm, vorzugsweise Steuerprogramm für Koordinatenmessgeräte, wie DMIS-Programm, oder Steuerprogramm für Roboter oder Maschinen, steuerbar ist. The invention provides that the parts changing device by a computer program, preferably control program for coordinate measuring machines, such as DMIS program, or control program for robots or machines, is controllable.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass durch das Computerprogramm, wie DMIS-Programm oder Robotersteuerprogramm oder Maschinensteuerprogramm, der automatische Wechsel mehrerer Teile möglich ist und vorzugsweise an den mehreren Teilen die gleichen messtechnischen Untersuchungen oder an unterschiedlichen Teilen verschiedene messtechnische Untersuchungen, mittels des Computertomografen durchführbar sind. Preferably, it is provided that the computer program, such as DMIS program or robot control program or machine control program, the automatic change of several parts is possible and preferably on the several parts the same metrological examinations or different parts different metrological investigations, by means of computer tomograph feasible.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung der den Zeichnungen zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen. For more details, advantages and features of the invention will become apparent not only from the claims, the features to be taken these features - alone and / or in combination - but also from the following description of the drawings to be taken preferred embodiments.

Es zeigen: Show it:

1 eine erfindungsgemäße Teilewechselvorrichtung mit gesonderten Antriebs- und Führungseinheiten und 1 a part change device according to the invention with separate drive and guide units and

2 eine weitere bevorzugte Ausführung der Teilewechselvorrichtung unter Verwendung der im Computertomografen oder einem Koordinatenmessgerät vorhandenen Antriebs- und Führungseinheiten. 2 a further preferred embodiment of the parts changing device using the present in computer tomography or a coordinate measuring machine drive and guide units.

1 zeigt einen Computertomografen 1 in einem Strahlenschutzgehäuse 2. Eine Röntgenquelle 3 und gegenüberliegend angeordneter Detektor 4 sowie eine mechanische Drehachse 5, auf der sich ein Bauteil 6 befindet, sind zumindest teilweise mit nicht dargestellten Bewegungsachsen und entsprechend zugeordneten Führungen versehen. Mit den im Stand der Technik bekannten Verfahren können so mehrere Relativpositionen zwischen Bauteil 6 und Röntgensensorik, bestehend aus der Röntgenquelle 3 und dem Röntgendetektor 4 und ggf. der mechanischen Drehachse 5, realisiert werden. 1 shows a computer tomograph 1 in a radiation protection housing 2 , An x-ray source 3 and oppositely arranged detector 4 and a mechanical axis of rotation 5 on which a component 6 are at least partially provided with not shown axes of movement and corresponding associated guides. With the methods known in the prior art so can several relative positions between component 6 and X-ray sensor system, consisting of the X-ray source 3 and the X-ray detector 4 and possibly the mechanical axis of rotation 5 , will be realized.

Erfindungsgemäß ist ein automatischer Teilewechsler 7 – auch Teilewechselvorrichtung genannt – innerhalb des Schutzgehäuses 2 vorgesehen und ausgebildet, Teile 6 aus einem Magazin bzw. einer Palette 8 zu entnehmen und auf einer Haltevorrichtung 9, welche sich auf der Drehachse 5 befindet oder Teil dieser ist, abzulegen. According to the invention, an automatic parts changer 7 - Also called parts change device - within the protective housing 2 provided and trained, parts 6 from a magazine or a pallet 8th to remove and on a holding device 9 , which are on the axis of rotation 5 is or is part of this.

Hierzu ist der automatische Teilewechsler 7 ausgerüstet mit einem Greifer 10, einem vertikal bewegbaren Schlitten 11 und einem horizontal bewegbaren Schlitten 12. This is the automatic parts changer 7 equipped with a gripper 10 , a vertically movable carriage 11 and a horizontally movable carriage 12 ,

Eine Steuerung 13 des automatischen Teilewechslers 7 ist mit einer Steuerung 14 des nicht dargestellten Koordinatenmessgerätes verbunden. A controller 13 of the automatic parts changer 7 is with a controller 14 connected to the coordinate measuring machine, not shown.

Eine alternative Ausführung unter Verwendung der bereits vorhandenen Antriebs- und Führungseinheiten des Computertomografen, welcher beispielhaft in ein Koordinatenmessgerät integriert ist, zeigt 2, in der der 1 entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein können. An alternative embodiment using the already existing drive and guide units of the computer tomograph, which is integrated as an example in a coordinate measuring machine shows 2 in which the 1 corresponding elements may be provided with the same reference numerals.

Auf einer Basis 15 des Computertomografen bzw. des Koordinatenmessgerätes angeordnet befinden sich die Strahlungsquelle bzw. Röntgenquelle 3, die lateralen Antriebs- und Führungseinheiten 16 der Drehachse 5, die Antriebs- und Führungseinheit 17 des Detektors 4 und die Antriebs- und Führungseinheit 18 des weiteren Sensors 21. Die Strahlungsquelle 3 ist vorzugsweise an einer zusätzlichen Antriebs- und Führungseinheit 19 befestigt, welche zumindest in Richtung des Pfeiles x3 beweglich ist. On a base 15 the computer tomograph or the coordinate measuring machine arranged are the radiation source or X-ray source 3 , the lateral drive and guide units 16 the axis of rotation 5 , the drive and guide unit 17 of the detector 4 and the drive and guide unit 18 the other sensor 21 , The radiation source 3 is preferably on an additional drive and guide unit 19 attached, which is movable at least in the direction of the arrow x3.

Auf den lateralen Antriebs- und Führungseinheiten 16, welche Bewegungen in den Richtungen der Pfeile y2 und z2 ermöglichen, sind das Magazin bzw. die Palette 8 und die Drehachse 5 angeordnet. Die Drehachse 5 ist drehbar in Richtung des Pfeiles 23. Die Palette 8 ist beispielhaft mit vier Nestern dargestellt. Ebenso kann sich auf den lateralen Antriebs- und Führungseinheiten 16 die nicht dargestellte Wechselstation befinden. On the lateral drive and guide units 16 , which allow movements in the directions of the arrows y2 and z2, are the magazine or the pallet 8th and the rotation axis 5 arranged. The rotation axis 5 is rotatable in the direction of the arrow 23 , The pallet 8th is exemplified with four nests. Likewise, on the lateral drive and guide units 16 the changing station not shown are located.

Zwischen der Drehachse 5 und den Antriebs- und Führungseinheiten 16 ist gegebenenfalls eine weitere vertikale Antriebs- und Führungseinheit 20 für die Bewegung in Richtung des Pfeiles x2 vorgesehen. Diese wird zumeist alternativ zu der vertikalen Bewegung der Antriebs- und Führungseinheiten 17 und 19 eingesetzt, also im Falle, dass Strahlenquelle 3 und Detektor 4 zumindest vertikal fest angeordnet sind. Die Palette 8 kann, abweichend von der Darstellung, auf der Antriebs- und Führungseinheit 20 angeordnet werden, um vertikal bewegbar zu sein. Auf der Drehachse 5 befindet sich die Haltevorrichtung 9 und in dieser das zu messende Teil bzw. Bauteil 6. Between the axis of rotation 5 and the drive and guide units 16 is optionally another vertical drive and guide unit 20 intended for the movement in the direction of the arrow x2. This is usually alternative to the vertical movement of the drive and guide units 17 and 19 used, so in the case of that radiation source 3 and detector 4 at least vertically fixed. The pallet 8th may differ from the illustration on the drive and guide unit 20 be arranged to be vertically movable. On the rotation axis 5 is the holding device 9 and in this the part or component to be measured 6 ,

Die Antriebs- und Führungseinheit 17 ermöglicht zumindest die vertikale Bewegung des Detektors 4 in der Richtung des Pfeiles x1‘. Die Antriebs- und Führungseinheit 18 ermöglicht zumindest die vertikale Bewegung des weiteren Sensors 21 in der Richtung des Pfeiles x1 und gegebenenfalls die laterale Bewegung entlang des Pfeiles z1. An dessen vorderem Ende 22 ist der Greifer 10 befestigt. Das vordere Ende 22 ist vorzugsweise als Wechselschnittstelle ausgelegt. The drive and guide unit 17 allows at least the vertical movement of the detector 4 in the direction of the arrow x1 '. The drive and guide unit 18 allows at least the vertical movement of the other sensor 21 in the direction of the arrow x1 and optionally the lateral movement along the arrow z1. At the front end 22 is the gripper 10 attached. The front end 22 is preferably designed as an exchange interface.

Zusätzlich sind die Antriebs- und Führungseinheiten 18 und 17 beweglich an der Basis 15 befestigt, und es wird eine laterale Bewegung in Richtung der Pfeile y1 bzw. y1‘ ermöglicht. Diese ersetzt alternativ die Bewegung der Antriebs- und Führungseinheit 16 in Richtung des Pfeiles y2. Zusätzlich kann dann die Antriebs- und Führungseinheit der Strahlenquelle 19 in Richtung des Pfeiles y1 bewegbar sein. In addition, the drive and guide units 18 and 17 movable at the base 15 attached, and it is a lateral movement in the direction of the arrows y1 and y1 'allows. This alternatively replaces the movement of the drive and guide unit 16 in the direction of the arrow y2. In addition, then the drive and guide unit of the radiation source 19 be movable in the direction of the arrow y1.

Die Antriebs- und Führungseinheiten 16 und 18 sind in ihren Bewegungsbereichen so ausgelegt, dass der Greifer 10 sowohl die Palette 8 und ggf. die Wechselstation, als auch die Haltevorrichtung 9 erreicht. The drive and guide units 16 and 18 are designed in their ranges of motion so that the gripper 10 both the pallet 8th and possibly the change station, as well as the holding device 9 reached.

Alternativ kann der weitere Sensor 21 und der daran befestigte Greifer 10 oder der Greifer 10 allein, mit der Antriebs- und Führungseinheit 17 verbunden sein. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn kein weiterer Sensor 21 vorhanden ist. Alternatively, the additional sensor 21 and the gripper attached to it 10 or the gripper 10 alone, with the drive and guide unit 17 be connected. This is the case, for example, if no other sensor 21 is available.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2192380 [0009] EP 2192380 [0009]

Claims (17)

Computertomograf mit Röntgensensorik (3, 4), Drehachse (5) für ein zu messendes Teil (6) sowie Schutzgehäuse (2), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schutzgehäuse (2) die Teilewechselvorrichtung (7) angeordnet ist zum automatischen Bewegen eines zu messenden Teils (6) zu und von der Drehachse (5). Computed tomography with X-ray sensor ( 3 . 4 ), Axis of rotation ( 5 ) for a part to be measured ( 6 ) as well as protective housing ( 2 ), characterized in that in the protective housing ( 2 ) the parts change device ( 7 ) is arranged for automatically moving a part to be measured ( 6 ) to and from the axis of rotation ( 5 ). Computertomograf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilewechselvorrichtung (7) ausgebildet ist ein oder mehrere Teile (6) aus einer Palette oder einem Magazin zu entnehmen und abzulegen und die Teile automatisch in einen Halter oder eine Spannvorrichtung der Drehachse (5) des Computertomografen einzulegen und zu entnehmen, und dass das Teil oder die Teile mit dem Computertomografen messbar sind, die in den Halter oder die Spannvorrichtung eingelegt sind. Computer tomograph according to claim 1, characterized in that the parts changing device ( 7 ) is formed one or more parts ( 6 ) from a pallet or magazine and store and automatically place the parts in a holder or a clamping device of the axis of rotation ( 5 ) of the computer tomograph and that the part or parts are measurable with the computer tomograph inserted in the holder or fixture. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Computertomograf und die automatische Teilewechselvorrichtung (7) in einem Koordinatenmessgerät integriert sind. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the computer tomograph and the automatic parts change device ( 7 ) are integrated in a coordinate measuring machine. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Teilewechselvorrichtung (7) über zumindest zwei Führungen (11, 12) und Antriebssysteme verfügt, die ausgebildet sind, um die zu wechselnden Teile (6) in zumindest zwei Richtungen, vorzugsweise einer lateralen und einer vertikalen Richtung, zu bewegen und die Teilewechselvorrichtung zumindest eine automatische Greif-Vorrichtung (10), vorzugsweise magnetische und/oder mechanische Greif-Vorrichtung, besitzt, um gleiche oder unterschiedliche Teile zu greifen und abzulegen. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the automatic parts change device ( 7 ) via at least two guides ( 11 . 12 ) and drive systems which are designed to handle the parts to be changed ( 6 ) in at least two directions, preferably a lateral and a vertical direction, and the parts changing device at least one automatic gripping device ( 10 ), preferably magnetic and / or mechanical gripping device, has to grip and deposit same or different parts. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Greifer oder mehrere, vorzugsweise unterschiedliche Greifer an der Greif-Vorrichtung (10) anordbar sind. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that one or more grippers, preferably different grippers on the gripping device ( 10 ) can be arranged. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wechselstation zum Ablegen und Aufnehmen eines Greifers oder mehrerer, vorzugsweise unterschiedlicher Greifer der Greif-Vorrichtung (10) vorhanden ist und vorzugsweise mit einer Wechselstation für Messköpfe eines weiteren Sensors oder für weitere Sensoren verbunden ist. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a changing station for depositing and receiving a gripper or more, preferably different grippers of the gripping device ( 10 ) is present and preferably connected to a changing station for measuring heads of another sensor or for other sensors. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als eine oder mehrere der Antriebs- und Führungseinheiten (11, 12) eine oder mehrere Antriebs- und Führungseinheiten (17, 19) der Röntgensensorik, vorzugsweise des Detektors (17) und/oder der Drehachse (16) und/oder der weiteren im Koordinatenmessgerät integrierten Sensorik (18) verwendbar ist bzw. sind. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that as one or more of the drive and guide units ( 11 . 12 ) one or more drive and guide units ( 17 . 19 ) of the X-ray sensor system, preferably of the detector ( 17 ) and / or the axis of rotation ( 16 ) and / or the further sensors integrated in the coordinate measuring machine ( 18 ) is / are usable. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als vertikale Antriebs- und Führungseinheit (11) die Antriebs- und Führungseinheit (17) des Detektors (4) oder die Antriebs- und Führungseinheit (18) der weiteren Sensorik (21) verwendbar ist und als eine oder zwei laterale Antriebs- und Führungseinheiten (12) die Antriebs- und Führungseinheiten (16) der Drehachse (5) verwendbar ist bzw. sind. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that as a vertical drive and guide unit ( 11 ) the drive and guide unit ( 17 ) of the detector ( 4 ) or the drive and guide unit ( 18 ) of the other sensors ( 21 ) and as one or two lateral drive and guide units ( 12 ) the drive and guide units ( 16 ) of the axis of rotation ( 5 ) is / are usable. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Palette (8) mit der Antriebs- und Führungseinheit (16) der Drehachse (5) verbunden ist und die Greif-Vorrichtung (10) mit der Antriebs- und Führungseinheit (17) des Detektors (4) oder der Antriebs- und Führungseinheit (18) der weiteren Sensorik (21) verbunden ist. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pallet ( 8th ) with the drive and guide unit ( 16 ) of the axis of rotation ( 5 ) and the gripping device ( 10 ) with the drive and guide unit ( 17 ) of the detector ( 4 ) or the drive and guide unit ( 18 ) of the other sensors ( 21 ) connected is. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greif-Vorrichtung (10) an der Wechselschnittstelle für den Messkopf (22) der weiteren Sensorik (21) auswechselbar, vorzugsweise automatisch auswechselbar, befestigt ist und vorzugsweise eine Wechselstation mit der Antriebs- und Führungseinheit (16) der Drehachse (5) verbunden ist. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the gripping device ( 10 ) at the interface for the measuring head ( 22 ) of the other sensors ( 21 ) interchangeable, preferably automatically replaceable, is attached and preferably a change station with the drive and guide unit ( 16 ) of the axis of rotation ( 5 ) connected is. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Palette und/oder das Magazin (8) und/oder die Wechselstation gemeinsam mit dem Computertomografen in einem Strahlenschutzgehäuse (2) befinden. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pallet and / or the magazine ( 8th ) and / or the changing station together with the computer tomograph in a radiation protection housing ( 2 ) are located. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Palette und/oder das Magazin (8) und/oder die Wechselstation außerhalb des Strahlengangs des Computertomografen befindet und die Haltevorrichtung und/oder die Spannvorrichtung sich im Messstrahl des Computertomografen befinden oder in diesen hinein bewegbar ist bzw. sind und/oder zumindest das auf der Haltevorrichtung (9) und/oder die Spannvorrichtung aufgebrachte Teil im Strahlengang des Computertomografen angeordnet ist und/oder in diesen hinein bewegbar sind. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pallet and / or the magazine ( 8th ) and / or the change station located outside the beam path of the computer tomograph and the holding device and / or the tensioning device are located in the measuring beam of the computer tomograph or is movable into this or are and / or at least on the holding device ( 9 ) and / or the tensioning device applied part is arranged in the beam path of the computer tomograph and / or are movable into it. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffneter Tür des Strahlenschutzgehäuses (2) die automatische Teilewechselvorrichtung (7) deaktiviert wird. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that when the door of the radiation protection housing ( 2 ) the automatic parts change device ( 7 ) is deactivated. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nester der Palette eine den Teilen angepasste Geometrie aufweisen oder als Palette in eine ebene Grundplatte einsetzbar sind. Device according to at least one of the preceding claims, characterized that the nests of the pallet have a geometry adapted to the parts or can be used as a pallet in a flat base plate. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Steuerung (13) der automatischen Teilewechselvorrichtung (7) mit Steuerung (14) des Koordinatenmessgerätes verbunden ist, vorzugsweise mittels elektrischer Schnittstelle und/oder Software-Schnittstelle. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that control ( 13 ) of the automatic parts change device ( 7 ) with control ( 14 ) of the coordinate measuring machine is connected, preferably by means of electrical interface and / or software interface. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilewechselvorrichtung (7) durch ein Computerprogramm, vorzugsweise Steuerprogramm für Koordinatenmessgeräte, wie DMIS-Programm, oder Steuerprogramm für Roboter oder Maschinen, steuerbar ist. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the parts changing device ( 7 ) by a computer program, preferably control program for coordinate measuring machines, such as DMIS program, or control program for robots or machines, is controllable. Vorrichtung nach zumindest Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Computerprogramm, wie DMIS-Programm oder Robotersteuerprogramm oder Maschinensteuerprogramm, der automatische Wechsel mehrerer Teile (6) möglich ist und vorzugsweise an den mehreren Teilen die gleichen messtechnischen Untersuchungen oder an unterschiedlichen Teilen verschiedene messtechnische Untersuchungen, mittels des Computertomografen durchführbar sind. Device according to at least claim 13, characterized in that by the computer program, such as DMIS program or robot control program or machine control program, the automatic change of several parts ( 6 ) is possible and preferably on the several parts the same metrological investigations or on different parts different metrological investigations, by means of the computer tomograph are feasible.
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