DE102013004353A1

DE102013004353A1 - Measuring device, manufacturing device and test method

Info

Publication number: DE102013004353A1
Application number: DE201310004353
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: ROSSWAG GmbH
Current assignee: ROSSWAG GmbH
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2014-09-18

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Messvorrichtung zur Anordnung an einer Bearbeitungsmaschine, die eine Säule (14) und einen endseitig mit der Säule (14) verbundenen Tragarm (12) aufweist. Der Tragarm ist um die Längsachse der Säule (14) schwenkbar und an einem freien Ende des Tragarms (12) ist ein Messinstrument angeordnet. Bei dem Messinstrument handelt es sich um einen wenigstens zweischenkligen Messarm (2), bei dem die Schenkel (26, 27) gelenkig miteinander verbunden sind, wobei an einem freien Ende eines Schenkels (26) ein Messtaster (23) angeordnet ist. Der Messarm weist ferner eine Positionsbestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Relativposition des Messtasters (23) zu einer ortsfesten Basis des Messarms (2) auf. Ferner werden eine Fertigungsvorrichtung, die eine erfindungsgemäße Messvorrichtung aufweist und ein Prüfverfahren offenbart.The invention relates to a measuring device for arrangement on a processing machine, which has a column (14) and a support arm (12) connected at the end to the column (14). The support arm can be pivoted about the longitudinal axis of the column (14) and a measuring instrument is arranged at a free end of the support arm (12). The measuring instrument is an at least two-leg measuring arm (2), in which the legs (26, 27) are connected to one another in an articulated manner, a measuring probe (23) being arranged on a free end of a leg (26). The measuring arm also has a position determining device for determining a relative position of the measuring probe (23) to a fixed base of the measuring arm (2). Furthermore, a production device having a measuring device according to the invention and a test method are disclosed.

Description

Die nachfolgende Erfindung bezieht sich auf eine Messvorrichtung zur Anordnung an einer Bearbeitungsmaschine, eine Fertigungsvorrichtung und auf ein Prüfverfahren.The following invention relates to a measuring device for arrangement on a processing machine, a manufacturing device and a test method.

Nach der Fertigung, während des Produktionsprozesses und/oder im Prototypenbau ist es trotz zunehmender Automatisierung und immer kleinerer erreichbarer Toleranzen der Bearbeitungsmaschinen zur Qualitätskontrolle noch immer vorgesehen Ist-Maße herzustellender Bauteile zu überprüfen. Dazu werden je nach erforderlicher Messgenauigkeit entweder manuelle Messwerkzeuge wie Messschieber, Bügelmessschrauben oder Messuhren eingesetzt oder aber vollautomatische Koordinatenmessmaschinen. Koordinatenmessmaschinen können jedoch nicht einfach zur Inline-Messung eingesetzt werden, da sie sehr unhandlich sind und sich meist in speziellen klimatisierten Messräumen befinden, in die die zu vermessenden Bauteile erst gebracht werden müssen.After production, during the production process and / or in prototype construction, despite increasing automation and ever smaller achievable tolerances of the processing machines for quality control, it is still necessary to check actual dimensions of the components to be produced. Depending on the required measuring accuracy, either manual measuring tools such as callipers, outside micrometers or dial gauges or fully automatic coordinate measuring machines are used. Coordinate measuring machines, however, can not simply be used for inline measurement, since they are very unwieldy and are usually located in special air-conditioned measuring rooms into which the components to be measured must first be brought.

Darüber hinaus existieren aber Messarme, mit denen es möglich ist, die Bauteile direkt im Produktionsprozess zu vermessen und die Messwerte elektronisch zu erfassen und zur Weiterverarbeitung bereitzustellen. Am Ende mehrerer gelenkig verbundener Armglieder ist ein Messtaster mit einer verschleißfesten Messspitze, die meist aus synthetischem Rubin besteht, angeordnet, mit der das zu messende Bauteil an vielen Einzelpunkten angefahren wird. Durch die jeweilige Stellung der Gelenke zueinander kann für jeden Messpunkt seine Position in drei Raumrichtungen ermittelt werden. Obwohl die Genauigkeit der Messarme etwas geringer ist als bei Koordinatenmessmaschinen, eignen sich diese gut für Messaufgaben im Produktionsprozess. Im Unterschied zu den Koordinatenmessmaschinen sind Messarme portabel und können an jedem beliebigen Ort befestigt werden, etwa mit einem magnetischen Flansch an einer Werkzeugmaschine. Diese Art der Befestigung ist jedoch sehr umständlich, da der Messarm nach jedem Messen wieder gelöst, zwischengelagert und dann erneut angebracht werden muss.In addition, there are measuring arms with which it is possible to measure the components directly in the production process and to record the measured values electronically and make them available for further processing. At the end of several articulated arm links, a probe with a wear-resistant measuring tip, which usually consists of synthetic ruby, arranged, with which the component to be measured is approached at many individual points. Due to the respective position of the joints with each other, its position in three spatial directions can be determined for each measuring point. Although the accuracy of the measuring arms is slightly lower than with coordinate measuring machines, they are well suited for measuring tasks in the production process. In contrast to the coordinate measuring machines, measuring arms are portable and can be fixed at any location, such as with a magnetic flange on a machine tool. However, this type of attachment is very cumbersome because the measuring arm after each measurement again dissolved, stored and then must be re-attached.

Deshalb wurden Messvorrichtungen entwickelt, die auch nach der eigentlichen Messung an der Bearbeitungsmaschine angeordnet bleiben können, um schneller in eine geeignete Position zur Vermessung gebracht werden können.Therefore, measuring devices have been developed which can remain arranged on the processing machine even after the actual measurement in order to be able to be brought to a suitable position for measuring more quickly.

So ist aus der DE 10 2009 033 199 B4 eine Schleifmaschine für exzentrische Drehteile bekannt, bei der ein rotierendes Schleifwerkzeug und ein Messkopf auf einem gemeinsamen verschiebbaren Schlitten gelagert sind. Der Messkopf ist dazu vorgesehen, die Oberfläche des Werkstücks abzutasten und ist dazu pendelnd angelenkt, um der exzentrischen Kontur folgen zu können.So is out of the DE 10 2009 033 199 B4 a grinding machine for eccentric rotary parts, in which a rotating grinding tool and a measuring head are mounted on a common sliding carriage. The measuring head is intended to scan the surface of the workpiece and is hinged to oscillate in order to be able to follow the eccentric contour.

Die DE 154 8303 betrifft eine Messvorrichtung, die direkt an der Bearbeitungsmaschine angeordnet ist. Die Messvorrichtung dort verfügt über einen in Werkstücklängsrichtung verschiebbaren ersten Schlitten, auf dem ein zweiter Schlitten quer dazu verschiebbar gelagert ist. Der zweite Schlitten trägt einen pendeln abgelenkten Messtaster, der dazu vorgesehen ist, das Werkstück abzutasten. In einem Nicht-Benutzungszustand wird der zweite Schlitten soweit vom Werkstück entfernt, dass er die Bearbeitung nicht behindert.The DE 154 8303 relates to a measuring device which is arranged directly on the processing machine. The measuring device there has a first carriage, which can be displaced in the workpiece longitudinal direction, on which a second carriage is mounted so as to be displaceable transversely thereto. The second carriage carries a pendulum deflected probe, which is intended to scan the workpiece. In a non-use state, the second carriage is removed from the workpiece far enough that it does not hinder the machining.

Weiter betrifft die DE 836 574 eine Messvorrichtung für Werkzeugmaschinen, bei der eine zur Werkstückdrehachse senkrechte Säule am Bett der Werkzeugmaschine angeordnet ist. Die Säule trägt an ihrem freien Ende einen rechtwinklig angelegten Schwenkarm, der um die Längsachse der Säule schwenkbar ist und in Längsrichtung der Säule verschoben werden kann. Der Betrag, um den der Schwenkarm aus der Säule herausgezogen ist, kann grob über eine Skala an der Säule angelesen werden. Der Schwenkarm trägt an seinem freien Ende eine Messuhr. In Zusammenwirkung der Skala auf der Säule und der Messuhr kann so der Durchmesser des Werkstücks bestimmt werden.Next concerns the DE 836 574 a measuring device for machine tools, in which a column perpendicular to the workpiece axis of rotation is arranged on the bed of the machine tool. The column carries at its free end a right-angled pivot arm, which is pivotable about the longitudinal axis of the column and can be moved in the longitudinal direction of the column. The amount by which the pivot arm is pulled out of the column can be roughly read on a scale on the column. The swivel arm carries at its free end a dial gauge. In interaction of the scale on the column and the dial gauge so the diameter of the workpiece can be determined.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Messvorrichtung zu schaffen, mit der sowohl bearbeitete Bauteile als auch die Bearbeitungsmaschine selbst geometrisch vermessen werden können, wobei die Bauteile während der Vermessung nicht aus dem Fertigungsprozess entnommen werden müssen.Based on this prior art, the present invention, the object of the invention to provide an improved measuring device with both machined components and the machine itself can be geometrically measured, the components need not be removed during the measurement from the manufacturing process.

Diese Aufgabe wird durch eine Messvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a measuring device having the features of independent claim 1.

Des Weiteren ergibt sich die Aufgabe, eine Fertigungsvorrichtung zu schaffen, bei der die Vermessung von mit der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Gegenständen und/oder der Bearbeitungsmaschine selbst, insbesondere zur Qualitätskontrolle, besonders schnell und reproduzierbar durchgeführt werden kann.Furthermore, there is the object to provide a manufacturing apparatus in which the measurement of processed with the processing machine objects and / or the processing machine itself, in particular for quality control, can be carried out particularly quickly and reproducibly.

Diese Aufgabe wird durch eine Fertigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.This object is achieved by a manufacturing apparatus having the features of claim 9.

Schließlich ergibt sich noch die Aufgabe, ein Prüfverfahren zur geometrischen Vermessung von mittels einer Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Gegenständen und/oder der Bearbeitungsmaschine selbst zu schaffen, das es ermöglicht die Vermessung schneller, genauer und reproduzierbarer als bisher durchzuführen.Finally, there is the object of providing a test method for the geometric measurement of objects processed by a machine tool and / or of the machine itself, which makes it possible Measure faster, more accurate and more reproducible than before.

Diese Aufgabe wird durch ein Prüfverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst Weiterbildungen der Vorrichtungen und des Verfahrens sind jeweils in den Unteransprüchen ausgeführt.This object is achieved by a test method with the features of claim 10 Further developments of the devices and the method are each embodied in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Messvorrichtung zur Anordnung an einer Bearbeitungsmaschine weist in einer ersten Ausführungsform eine Säule und einen endseitig mit der Säule verbundenen Tragarm auf, der um die Längsachse der Säule schwenkbar ist. Ferner ist ein Messinstrument an einem freien Ende des Tragarms angeordnet. Bei dem Messinstrument handelt es sich um einen zumindest zweischenkligen Messarm, dessen Schenkel gelenkig miteinander verbunden sind, wobei am freien Ende eines Schenkels ein Messtaster angeordnet ist. Darüber hinaus verfügt der Messarm über eine Positionsbestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Relativposition des Messtasters zu einer ortsfesten Basis des Messarms.The measuring device according to the invention for arrangement on a processing machine has, in a first embodiment, a column and an end connected to the column support arm, which is pivotable about the longitudinal axis of the column. Further, a measuring instrument is arranged at a free end of the support arm. The measuring instrument is an at least two-legged measuring arm, whose legs are hinged together, wherein at the free end of a leg a probe is arranged. In addition, the measuring arm has a position determining device for determining a relative position of the probe to a stationary base of the measuring arm.

Die Bezeichnung „an” kann sowohl „nahe”, oder „nahe bei” als auch „direkt an” bedeuten. Die Säule kann mit dem Maschinenbett der Bearbeitungsmaschine verbunden oder lediglich ortsfest mit dem Boden der Fertigungshalle verbunden oder verschraubt sein. Jedoch soll die Messvorrichtung so nah an der Bearbeitungsmaschine angeordnet sein, dass eine Messung mit der Messspitze im Bearbeitungsraum möglich ist.The term "on" can mean "near," or "close to" as well as "directly to". The column can be connected to the machine bed of the processing machine or only be connected or screwed stationary with the floor of the production hall. However, the measuring device should be arranged so close to the processing machine that a measurement with the measuring tip in the processing space is possible.

Eine Fertigungsvorrichtung im Sinne der Erfindung kann beispielsweise eine Umformvorrichtung, wie eine Presse, Tiefziehmaschine oder eine Biegemaschine sein, oder es handelt sich dabei um eine Trennvorrichtung, wie eine Drehmaschine, Fräsmaschine oder Erodiermaschine. Die Aufzählung ist jedoch nicht als abschließend zu betrachten, vielmehr kann die erfindungsgemäße Messvorrichtung auch an anderen Bearbeitungsmaschinen angeordnet werden.A production device in the sense of the invention may, for example, be a forming device, such as a press, thermoforming machine or a bending machine, or it may be a separating device, such as a lathe, milling machine or eroding machine. The list is not to be considered as exhaustive, but the measuring device according to the invention can also be arranged on other processing machines.

Messarme wie der beschriebene sind an sich bekannt. Zur Aufnahme der relativen Positionsinformationen wird der Messtaster dazu händisch an die zu vermessende Position verfahren, wobei nach einer vorbestimmten Zeit des Stillstands der Messwert erfasst und zur Weiterverarbeitung entweder in einem internen Speicher abgelegt oder an eine externe Datenverarbeitungsvorrichtung wie einem Messrechner übertragen wird. Entsprechend verfügt der Messarm über eine Schnittstelle an oder Kommunikationsmittel mit entsprechenden Datenverarbeitungseinrichtungen, was dem Fachmann bekannt ist.Measuring arms as described are known per se. To record the relative position information, the measuring probe is moved manually to the position to be measured, wherein after a predetermined time of standstill the measured value is detected and stored for further processing either in an internal memory or transferred to an external data processing device such as a measuring computer. Accordingly, the measuring arm has an interface or communication means with corresponding data processing equipment, which is known in the art.

Mit dem Messarm können sehr viele Einzelpunkte gemessen werden, und durch die Auswertung können verschiedene Werkstückparameter, beispielsweise einzelne Längen, Durchmesser, Formabweichungen und sogar die Oberflächenrauigkeit beurteilt werden. Bisher werden Messarme zur Messung mit einem Magnetfuß an der Bearbeitungsmaschine befestigt, was unter Umständen auf Grund einer unsicheren Befestigung zu Messabweichungen führt und nicht exakt reproduzierbare Messwerte liefert, da der Messarm bei jeder Vermessung an einer anderen Stelle positioniert wird. Das führt dazu, dass derselbe Punkt von Vermessung zu Vermessung durch unterschiedliche Winkelstellungen des Messarms charakterisiert war.With the measuring arm, many individual points can be measured, and the evaluation can be used to assess various workpiece parameters, such as individual lengths, diameters, shape deviations and even the surface roughness. So far, measuring arms are fixed to the machine with a magnetic base for measurement, which may lead to errors due to insecure mounting and may not provide exactly reproducible readings since the arm is positioned at a different location each time it is measured. The result is that the same point was characterized from measurement to measurement by different angular positions of the measuring arm.

Erfindungsgemäß wird nun vorteilhaft ein und derselbe Punkt stets durch die gleiche Winkelposition in Lage der Armabschnitte zueinander angefahren, was zu einer verbesserten Reproduzierbarkeit der Messergebnisse beiträgt. Auch können dadurch systematische Messfehler eliminiert werden; beispielsweise können die Winkelsensoren in den Gelenken winkelabhängige Messfehler aufweisen, was jedoch bei der erfindungsgemäßen Anordnung keine Rolle spielt, da ein bestimmter Messpunkt ja stets durch die gleiche Winkelpositionen angefahren wird.According to the invention, one and the same point is advantageously approached by the same angular position in position of the arm sections relative to one another, which contributes to an improved reproducibility of the measurement results. This can also eliminate systematic measurement errors; For example, the angle sensors in the joints may have angle-dependent measurement errors, but this does not matter in the arrangement according to the invention, since a certain measuring point is always approached by the same angular positions.

In einer weiteren Ausführungsform kann der Messarm zur geometrischen Vermessung von mittels der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Gegenständen und/oder der Bearbeitungsmaschine selbst vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Positionsbestimmungsvorrichtung zur Bestimmung der Position des Messtasters in zwei, bevorzugt in drei Raumrichtungen ausgebildet sein.In a further embodiment, the measuring arm can be provided for geometric measurement of objects processed by means of the processing machine and / or of the processing machine itself. Alternatively or additionally, the position determining device for determining the position of the probe can be formed in two, preferably in three spatial directions.

Die Beweglichkeit des Messarms in drei Raumrichtungen bietet besondere Vorteile, da so eine maximale Flexibilität bei der Vermessung erreicht werden kann und eine große Bandbreite unterschiedlicher Werkstücke ohne umspannen vermessen werden kann. Dazu kann der Messarm beispielsweise zwei Armabschnitte haben, die jeweils über ein Gelenk mit zwei Drehfreiheitsgraden gekoppelt sind und der an der ortsfesten Basis auch ein Gelenk aufweist. Durch solch einen Aufbau des Messarms lässt sich jeder Punkt innerhalb der Sphäre mit dem Durchmesser der gestreckten Armlänge erreichen. Neben der Vermessung eines bearbeiteten Bauteils kann es häufig auch nötig sein, die Bearbeitungsmaschine selbst zu vermessen, beispielsweise um Dehnungen durch Temperatur und/oder ausgeschlagene Führungen zu detektieren.The mobility of the measuring arm in three spatial directions offers particular advantages, as a maximum flexibility in the measurement can be achieved and a wide range of different workpieces can be measured without re-clamping. For this purpose, the measuring arm, for example, have two arm portions, which are each coupled via a joint with two rotational degrees of freedom and which also has a joint on the stationary base. Such a construction of the measuring arm makes it possible to reach any point within the sphere with the diameter of the extended arm length. In addition to the measurement of a machined component, it may often be necessary to measure the machine itself, for example, to detect strains caused by temperature and / or worn guides.

In einer noch weiteren Ausführungsform kann der Tragarm gleitgelagert sein. Insbesondere kann die Gleitlagerung dabei durch einen an dem freien Ende der Säule drehfest mit der Säule verbundenen ersten Lagerabschnitt gebildet werden, mit dem drehbar ein zweiter Lagerabschnitt gekoppelt ist, der wiederum drehfest mit dem Tragarm verbunden ist.In yet another embodiment, the support arm may be slide-mounted. In particular, the plain bearing can be formed by a rotatably connected to the free end of the column with the column first bearing portion, with a second bearing portion is rotatably coupled, which in turn is rotatably connected to the support arm.

Eine Gleitlagerung zur quasistatischen Anwendung lässt sich vergleichweise günstig und mit einfachen Mitteln bereitstellen, wodurch die Schwenkkonsole bestehend aus Säule und dem schwenkbar abgelenkten Tragarm kostengünstig herstellbar ist, insbesondere in einer Ausführung ohne aktives Schmiersystem. Durch geeignete Auswahl der Passung kann eine spielarme, sogar spielfreie Lagerung erreicht werden. Es können jedoch auch hydrodynamische und/oder hydrostatische Gleitlager zum Einsatz kommen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Gleitlager beschränkt, problemlos kann der Tragarm auch mit Wälzlagern gelagert sein, wobei insbesondere eine angestellte Lagerung geeignet ist. A sliding bearing for quasi-static application can be relatively cheap and provide with simple means, whereby the pivoting console consisting of column and the pivotally deflected support arm is inexpensive to produce, especially in a version without active lubrication system. By suitable selection of the fit a low-backlash, even backlash-free storage can be achieved. However, it is also possible to use hydrodynamic and / or hydrostatic plain bearings. However, the present invention is not limited to plain bearings, the support arm can be easily stored with rolling bearings, in particular a salaried storage is suitable.

Gemäß einer zusätzlichen Weiterbildung kann der erste Lagerabschnitt ein Lagerzapfen sein, bei dem es sich bevorzugt um einen mit der Säule verschweißten Lagerzapfen mit einem Bund handeln kann. Der zweite Lagerabschnitt, der mit dem ersten Lagerabschnitt drehbar gekoppelt ist kann vorteilhaft ein drehfest mit dem Tragarm verbundener Lagertopf sein, der besonders vorteilhaft mit dem Tragarm verschraubt ist. Der Lagertopf nimmt den Lagerzapfen dabei entlang eines vorbestimmten Axialabschnitts auf.According to an additional development of the first bearing portion may be a bearing pin, which may preferably be a welded to the column bearing journal with a collar. The second bearing portion, which is rotatably coupled to the first bearing portion may advantageously be a non-rotatably connected to the support arm bearing cup, which is screwed particularly advantageous with the support arm. The bearing cup takes up the bearing pin along a predetermined axial section.

In dieser Ausführungsform erstreckt sich der Lagerzapfen vom freien Ende der Säule weg. Der Lagerzapfen ist dabei vorteilhaft quasi als Haube vollständig vom Lagertopf aufgenommen, wodurch verhindert werden kann, dass Schmutz in die Gleitflächen dringt und dort Verschleiß hervorruft.In this embodiment, the journal extends away from the free end of the column. The bearing pin is advantageously quasi taken as a hood completely from the bearing cup, which can be prevented that dirt penetrates into the sliding surfaces and causes wear there.

Darüber hinaus kann zwischen den Mantelflächen des Lagertopfs und des Lagerzapfens eine Gleitlagerbuchse angeordnet sein. Die Gleitlagerbuchse kann vorteilhaft aus einer Kupferlegierung, besonders vorteilhaft aus Rotguss bestehen. Zwischen der oberen Mantelfläche des Lagerzapfens und der inneren Stirnfläche des Lagertopfs kann eine Anlaufscheibe angeordnet sein, die vorteilhaft auch aus der Kupferlegierung, besonders vorteilhaft aus Rotguss besteht.In addition, between the lateral surfaces of the bearing cup and the journal a plain bearing bush can be arranged. The plain bearing bush can advantageously consist of a copper alloy, particularly advantageously made of gunmetal. Between the upper lateral surface of the bearing journal and the inner end face of the bearing cup, a thrust washer can be arranged, which advantageously also consists of the copper alloy, particularly advantageously made of gunmetal.

Mit „oben” ist hier die Stirnfläche des Lagerzapfens gemeint, die der Säule abgewandt ist. Durch Verwendung der Gleitlagerbuchse kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Schwenkung verschleißärmer ausgeführt werden kann und dafür weniger Kraft benötigt wird, was gerade beim Einsatz der erfindungsgemäßen Messvorrichtung zur Qualitätskontrolle eine deutliche Arbeitserleichterung für einen Maschinenführer darstellt. Die Anlaufscheibe komplettiert die Gleitlagerung, indem sie die Axialkräfte, die hauptsächlich aufgrund des Eigengewichts des Tragarms und des Messarms einwirken, aufnimmt. Es ist selbstverständlich auch eine Ausführungsform denkbar, in der der Zapfen drehfest dem Tragarm zugeordnet ist und in einem drehfest an der Säule angebrachten Topf geführt ist.By "top" here the end face of the journal is meant, which is remote from the column. By using the plain bearing bush can be advantageously achieved that the pivoting can be performed wear and less and less power is needed, which represents a significant reduction in work for a machine operator just when using the measuring device according to the invention for quality control. The thrust washer completes the sliding bearing by absorbing the axial forces, which are mainly due to the dead weight of the support arm and the measuring arm. It is of course also an embodiment conceivable in which the pin is rotatably associated with the support arm and is guided in a rotatably mounted on the column pot.

Des Weiteren kann am Tragarm eine Spannvorrichtung angeordnet sein, die dazu vorgesehen ist, eine axiale Spannkraft vom Tragarm auf die Säule auszuüben. Bei der Spannvorrichtung kann es sich vorteilhaft um eine Schraube handeln, die sich mit ihrem Kopf an dem Tragarm abstützt und in die Säule, insbesondere in den Lagerzapfen, eingeschraubt ist.Furthermore, a clamping device can be arranged on the support arm, which is intended to exert an axial clamping force from the support arm to the column. In the tensioning device may advantageously be a screw which is supported with its head on the support arm and into the column, in particular in the bearing journal, is screwed.

Durch die ausgeübte Axialkraft kann der Schwenkfreiheitsgrad des Tragarms kraftschlüssig gesperrt werden. Damit die Klemmkraft homogen auf der Kontaktfläche verteilt ist, kann vorteilhaft vorgesehen sein, die Spannschraube konzentrisch zur Längsachse der Säule zu positionieren. Dabei bildet sich insbesondere zwischen der inneren Mantelfläche des Lagertopfes und der oberen Mantelfläche des Lagerzapfens eine Flächenpressung aus, die eine weitere Bewegung in ebendieser Ebene sperrt. Auftretende Kippmomente durch das Eigengewicht des Tragarms und des Messarms werden bei angezogener Spannvorrichtung anteilig von der Gleitlagerbuchse aufgenommen als auch axial durch die Schraube in den Lagerzapfen eingeleitet.Due to the applied axial force of the pivoting degree of freedom of the support arm can be locked non-positively. So that the clamping force is distributed homogeneously on the contact surface, it may be advantageous to position the clamping screw concentrically to the longitudinal axis of the column. In this case, in particular forms between the inner surface of the bearing cup and the upper lateral surface of the journal, a surface pressure, which blocks further movement in ebendieser plane. Occurring tilting moments due to the weight of the support arm and the measuring arm are proportionally absorbed by the sliding bearing bushing when the tensioning device is tightened and also introduced axially into the bearing journal by the screw.

Darüber hinaus kann zwischen dem Lagertopf und dem Bund des Lagerzapfens ein Axialspalt vorliegen, der sich nach radial innen erstreckt. Insbesondere kann eine Länge, die sich aus der Länge des Lagerzapfens und der Dicke der Anlaufscheibe ergibt, um einen vorbestimmten Betrag größer sein als die Tiefe des Lagertopfs.In addition, there may be an axial gap between the bearing cup and the collar of the bearing journal, which extends radially inward. In particular, a length resulting from the length of the journal and the thickness of the thrust washer may be greater by a predetermined amount than the depth of the bearing cup.

Der Axialspalt befindet sich vorteilhafterweise dabei zwischen dem Rand der Wandung des Lagertopfs und dem Bund des Lagerzapfens. Die jeweiligen Stirnflächenabschnitte sind also durch den Spalt beabstandet, während sich der Spalt nach radial innen erstreckt. Hierdurch wird überhaupt erst ermöglicht, dass eine Flächenpressung an der Kontaktfläche des ersten und des zweiten Lagerabschnitts ausgebildet werden kann. Ferner kann durch den Axialspalt auch der „Verformungsweg”, um den die Gleitlagerbuchse bei der Verspannung komprimiert wird eingestellt werden. Durch Stauchung der Gleitlagerbuchse in axialer Richtung dehnt sich diese auch radial aus, wodurch zwischen den Mantelflächen und dem Lagerzapfen und Lagertopf eine Flächenpressung erzeugt wird. Durch den definierten Axialspalt kann ermöglicht, dass die bei Verspannung des Tragarms und der Säule auftretende geplante Verformung der Gleitlagerbuchse und/oder der Anlaufscheibe begrenzt wird und die Spannschraube stets nur soweit angezogen wird, wie es für die dimensionierte Verformung notwenig ist. So kann auch verhindert werden, dass beispielsweise die Schraubverbindung überlastet wird.The axial gap is advantageously between the edge of the wall of the bearing cup and the collar of the journal. The respective end surface portions are thus spaced by the gap, while the gap extends radially inward. This makes it possible for the first time that a surface pressure on the contact surface of the first and the second bearing portion can be formed. Further, through the axial gap and the "deformation", by which the plain bearing bush is compressed during the clamping can be adjusted. By compression of the plain bearing bush in the axial direction, this also expands radially, whereby a surface pressure is generated between the lateral surfaces and the bearing journal and bearing pot. Due to the defined axial gap, it is possible to limit the planned deformation of the plain bearing bush and / or the thrust washer occurring during tensioning of the support arm and the column, and the tightening screw will always be tightened only to the extent necessary for the dimensioned deformation. So it can also be prevented that, for example, the screw is overloaded.

Ferner kann der Messarm auch auswechselbar mit dem Tragarm verbunden sein, was etwa durch eine Schraubverbindung realisiert sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann am Messtaster auch ein weiterer Sensor angeordnet sein, etwa ein Temperatursensor, Drucksensor, optischer Sensor. Furthermore, the measuring arm can also be exchangeably connected to the support arm, which can be realized for example by a screw connection. Additionally or alternatively, a further sensor can be arranged on the probe, such as a temperature sensor, pressure sensor, optical sensor.

Alternativ oder zusätzlich kann/können ein oder mehrere Endanschlag/anschläge an der Säule angeordnet sein, der/die zur Begrenzung des möglichen Schwenkbereichs des Tragarms ausgebildet ist/sind.Alternatively or additionally, one or more end stop / stops may be arranged on the column, which is / are designed to limit the possible pivoting range of the support arm.

Natürlich kann der Messarm mit seiner Basis auch durch andere Verbindungstechniken mit dem Tragarm verbunden sein, etwa durch geeignete spielfreie Schnellverschlussmittel wie einen Bajonett-Verschluss.Of course, the measuring arm can be connected to its base by other connection techniques with the support arm, such as by suitable backlash-free quick release means such as a bayonet lock.

Vorteilhaft kann der Messarm in dieser Ausführungsform zur Wartung oder zur Verwendung an anderer Stelle aus der Messvorrichtung entnommen werden oder sogar durch einen Messarm eines anderen Messarm-Typs mit einem anderen Messbereich und/oder einer unterschiedlichen erreichbaren Genauigkeit ausgetauscht werden. Indem am Messtaster ein weiterer Sensor angeordnet wird, kann/können neben der Position des Messpunktes stets noch eine oder mehrere weitere Parameter erfasst werden. Beispielsweise kann unter Verwendung des Temperatursensors zügig geklärt werden, ob das zu vermessende Werkstück nach der spanenden Bearbeitung schon soweit abgekühlt ist, dass eine Messung normgerecht durchgeführt werden kann. Temperatursensoren sind in beliebig miniaturisierter Bauweise verfügbar, beispielsweise als Thermoelement, das problemlos in einer Messspitze untergebracht werden kann. Bei Verwendung eines Endanschlags für die Schwenkposition des Tragarms kann vorteilhaft eine Schwenkpostion des Tragarms, die zur Vermessung verwendet wird, stets sehr genau wiedergefunden werden, was der Reproduzierbarkeit der Messungen bei zwischenzeitlich erfolgtem Verschwenken des Tragarms erhöht.Advantageously, in this embodiment the measuring arm can be removed from the measuring device for maintenance or for use elsewhere or even exchanged by a measuring arm of another measuring arm type with a different measuring range and / or a different achievable accuracy. By arranging another sensor on the probe, one or more further parameters can always be detected in addition to the position of the measuring point. For example, can be quickly clarified using the temperature sensor, whether the workpiece to be measured after the machining is already cooled so far that a measurement can be performed in accordance with standards. Temperature sensors are available in any miniaturized design, for example as a thermocouple that can be easily accommodated in a measuring tip. When using an end stop for the pivot position of the support arm advantageously a pivotal position of the support arm, which is used for surveying, always be found very accurately, which increases the reproducibility of the measurements when intermittently done pivoting of the support arm.

Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fertigungsvorrichtung weist eine Bearbeitungsmaschine mit einem Bearbeitungsraum auf, in dem ein Werkstück bearbeitet wird. Ferner weist die Fertigungsvorrichtung zumindest eine erfindungsgemäße Messvorrichtung zur geometrischen Vermessung von mittels der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Gegenständen und/oder der Bearbeitungsmaschine selbst auf. Die erfindungsgemäße Messvorrichtung ist dabei so nahe an der Bearbeitungsmaschine angeordnet, dass sich zumindest der Messtaster durch zumindest teilweises Einschwenken des Tragarms in einem Benutzungszustand in den Bearbeitungsraum der Bearbeitungsmaschine erstreckt.A first embodiment of the manufacturing device according to the invention has a processing machine with a processing space in which a workpiece is processed. Furthermore, the production device has at least one measuring device according to the invention for geometrically measuring objects processed by means of the processing machine and / or the processing machine itself. The measuring device according to the invention is arranged so close to the processing machine that extends at least the probe by at least partial pivoting of the support arm in a state of use in the processing space of the processing machine.

Der Ausdruck „nahe an” kann hierin wieder bedeuten, dass die Messvorrichtung direkt am Maschinenbett angeordnet ist oder eben im unmittelbaren räumlichen Bereich der Bearbeitungsmaschine in beschriebener Weise angeordnet ist. Insbesondere, wenn es sich bei der Bearbeitungsmaschine um eine CNC-gesteuerte Maschine zur spanenden Bearbeitung handelt, die mit hohen Schnittgeschwindigkeiten operiert und daher Schutzscheiben zum Schutz vor Kühlmittel und/oder Spänen aufweist, ist es vorteilhaft, dass der Tragarm, wenn keine Messungen vorgenommen werden müssen, aus dem Bearbeitungsraum geschwenkt werden kann. Dadurch kann einerseits die Scheibe während der Bearbeitung geschlossen werden und andererseits wird der Messarm dadurch nicht verschmutzt oder gar beschädigt. Insbesondere unter Verwendung einer Ausführungsform der Messvorrichtung, bei der der Tragarm einen Endanschlag an der dem Benutzungszustand entsprechenden Schwenkposition hat, lassen sich Messungen gut reproduzieren.The term "close to" may again mean here that the measuring device is arranged directly on the machine bed or is just arranged in the immediate spatial area of the processing machine in the manner described. In particular, if the processing machine is a CNC-controlled machine for machining which operates at high cutting speeds and therefore has protective disks for protection against coolant and / or chips, it is advantageous that the support arm, if no measurements are made must be able to be swung out of the editing room. As a result, on the one hand, the disc can be closed during processing and on the other hand, the measuring arm is not polluted or even damaged. In particular, using an embodiment of the measuring device in which the support arm has an end stop at the pivot position corresponding to the use state, measurements can be well reproduced.

Das erfindungsgemäße Prüfverfahren zur geometrischen Vermessung von mittels der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Gegenständen und/oder der Bearbeitungsmaschine selbst wird unter Verwendung der erfindungsgemäßen Fertigungsvorrichtung ausgeführt. Es umfasst die Schritte:

a) zumindest teilweises Einschwenken des Tragarms der Messvorrichtung in den Bearbeitungsraum der Bearbeitungsmaschine, dadurch in den Benutzungszustand Versetzen der Messvorrichtung,
b) nacheinander Anfahren einer vorbestimmten Anzahl von Messpunkten mit dem Messarm,
c) Ausschwenken des Tragarms aus dem Bearbeitungsraum, dadurch in den Nicht-Benutzungszustand Versetzen der Messvorrichtung.

The test method according to the invention for the geometric measurement of objects processed by means of the processing machine and / or the processing machine itself is carried out using the production apparatus according to the invention. It includes the steps:

a) at least partial pivoting of the support arm of the measuring device into the processing space of the processing machine, thereby in the use state displacement of the measuring device,
b) successively approaching a predetermined number of measuring points with the measuring arm,
c) swinging out of the support arm from the processing room, thereby in the non-use state displacement of the measuring device.

Wenn es sinnvoll erscheint, kann selbstverständlich auch nur ein einzelner Messpunkt mit dem Messarm angefahren werden, jedoch ist für die meisten Messaufgaben meist die Messung von mindestens zwei Messpunkten nötig. Die Messpunkte können, wie beschrieben, sowohl auf dem Werkstück als auch auf der Bearbeitungsmaschine selbst liegen, um etwa Abnutzung derselbigen zu erkennen.If it makes sense, of course, only a single measuring point can be approached with the measuring arm, but for most measurement tasks usually the measurement of at least two measuring points is necessary. As described, the measuring points can lie both on the workpiece and on the processing machine itself in order to detect, for example, wear of the same.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann nach dem Schritt a) der Schritt

a') Betätigen der Spannvorrichtung, dadurch Ausbilden einer Reibkraft an einer Kontaktfläche des ersten Lagerabschnitts und des zweiten Lagerabschnitts, dadurch Sperren des Schwenkfreiheitsgrads des Tragarms, und nach dem Schritt b) der Schritt
b') Lösen der Spannvorrichtung, dadurch Freigeben des Schwenkfreiheitsgrads des Tragarms, ausgeführt werden.

According to a further embodiment, after step a), the step

a ') operating the tensioning device, thereby forming a frictional force on a contact surface of the first bearing portion and the second bearing portion, thereby locking the Schwenkfreiheitsgrads of the support arm, and after step b) the step
b ') releasing the tensioning device, thereby releasing the pivoting degree of freedom of the support arm, to be performed.

Hierdurch soll erreicht werden, dass die Kräfte, die zum Anfahren der einzelnen Messpunkte auf den Messarm ausgeübt werden, nicht zu einer ungewollten Verschwenkung des Tragarms führen. Damit überhaupt eine aussagekräftige Messung mehrere Messpunkte eines Bauteils möglich ist, muss der Schwenkarm bei der Messung jedes Messpunkts an der gleichen Schwenkposition sein, was durch das erfindungsgemäße Sperren des Schwenkfreiheitsgrades erreicht wird. This is intended to ensure that the forces which are exerted on the measuring arm for approaching the individual measuring points do not lead to an unwanted pivoting of the supporting arm. In order for a meaningful measurement of a plurality of measuring points of a component to be possible at all, the pivoting arm must be at the same pivoting position during the measurement of each measuring point, which is achieved by blocking the pivoting degree of freedom according to the invention.

Schließlich kann im Schritt a') die Gleitlagerbuchse und/oder die Anlaufscheibe elastisch verformt werden, bevorzugt in axialer Richtung so weit elastisch verformt werden, dass der Axialspalt zwischen dem Lagertopf und dem Bund des Lagerzapfens geschlossen wird. Insbesondere ergibt sich durch Querausdehnung der Gleitlagerbuchse eine kraftschlüssige Verbindung des Lagertopfs und des Lagerzapfens.Finally, in step a ') the plain bearing bush and / or the thrust washer can be elastically deformed, preferably so far elastically deformed in the axial direction, that the axial gap between the bearing cup and the collar of the journal is closed. In particular, results from transverse expansion of the plain bearing bush a frictional connection of the bearing cup and the journal.

Aufgrund der Querausdehnung der Buchse infolge der Axialkrafteinwirkung, wird zwischen den Mantelflächen der Buchse und den Mantelflächen des Lagerzapfens und des Lagertopfs eine Flächenpressung erzeugt. Ein eventuelles Spiel der Lagerung wird dadurch vollständig beseitigt. Insbesondere in Verbindung mit dem beschriebenen Axialspalt zwischen dem Bund des Lagerzapfens und dem Rand des Lagertopfs, kann der Tragarm in dieser Ausführungsform reproduzierbar und vorteilhaft spielfrei zur Vermessung verspannt werden. Insbesondere bei einer zentrischen und umlaufend homogenen Spannkrafteinleitung wird durch die beschriebene radiale Ausdehnung der Buchse erreicht, dass der Tragarm sich quasi selbst zentriert.Due to the transverse extent of the bushing due to the axial force, a surface pressure is generated between the lateral surfaces of the bushing and the lateral surfaces of the bearing journal and the bearing cup. Any game of storage is thereby completely eliminated. In particular, in connection with the described axial gap between the collar of the bearing journal and the edge of the bearing cup, the support arm can be braced reproducible and advantageous in this embodiment for measurement without play. In particular, in a centric and circumferentially homogeneous application of clamping force is achieved by the described radial extent of the bush, that the support arm virtually centered itself.

Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigt:These and other advantages are set forth by the following description with reference to the accompanying figures. The reference to the figures in the description is to aid in the description and understanding of the subject matter. The figures are merely schematic representations of embodiments of the invention. It shows:

1 eine perspektivische Ansicht der Schwenkkonsole, 1 a perspective view of the pivoting console,

2 eine Längsschnittansicht der Schwenkkonsole, 2 a longitudinal sectional view of the pivoting console,

3 eine perspektivische Ansicht der Messvorrichtung an einer Drehmaschine. 3 a perspective view of the measuring device on a lathe.

Die Schwenkkonsole 1, die in 1 gezeigt ist weist eine Säule 14 auf, die unten mit einem Standfuß 11 durch die Schweißnaht 11'' verbunden ist. Mit dem Standfuß 11 wird die Schwenkkonsole 1 ortsfest in der Nähe bzw. an einer Bearbeitungsmaschine angeordnet. Am freien Ende der Säule 14 oben ist ein Tragarm 12 um die Längsachse der Säule 14 drehbar mit der Säule 14 gekoppelt. Dazu ist ein Lagertopf 13, der mit seiner offenen Seite auf einem nicht dargestellten Lagerzapfen geführt ist, drehfest mit dem Tragarm 12 verschraubt. Am freien Ende des Tragarms 12 sind Zylinderbohrungen oder Gewindebohrungen 12' zu erkennen, mit denen ein mehrarmiger Messarm 2 (siehe 3) mit dem Tragarm 12 verschraubt werden kann. Die Spannschraube 17 dient dazu, den Schwenkfreiheitsgrad des Tragarms 12 in einer bestimmten Position zu sperren. Dazu wird durch die Schraube 17 eine axiale Spannkraft vom Tragarm 12 auf den obersten Abschnitt der Säule 14 ausgeübt, wodurch sich in der Kontaktfläche des Lagertopfs 13 und der korrespondierenden Fläche des darin aufgenommenen Lagerzapfens 15 (siehe 2) eine Flächenpressung ausbildet, die die Schwenkung sperrt.The swivel console 1 , in the 1 shows a column 14 on the bottom with a pedestal 11 through the weld 11 '' connected is. With the base 11 becomes the pan console 1 stationary in the vicinity or arranged on a processing machine. At the free end of the column 14 above is a support arm 12 around the longitudinal axis of the column 14 rotatable with the column 14 coupled. This is a storage pot 13 , which is guided with its open side on a bearing pin, not shown, rotatably with the support arm 12 screwed. At the free end of the support arm 12 are cylinder bores or tapped holes 12 ' to recognize, with which a multi-armed measuring arm 2 (please refer 3 ) with the support arm 12 can be screwed. The clamping screw 17 serves to the pivoting degree of freedom of the support arm 12 to lock in a certain position. This is done by the screw 17 an axial clamping force from the support arm 12 on the topmost section of the column 14 exerted, resulting in the contact surface of the bearing cup 13 and the corresponding surface of the journal received therein 15 (please refer 2 ) forms a surface pressure that blocks the pivoting.

In dem in 2 dargestellten Längsschnitt ist die Gleitlagerung der Schwenkkonsole 1 zu erkennen. Auf ein freies Ende der Säule 14 ist ein Lagerzapfen 15, der einen Bund 15' aufweist, durch die Schweißnaht 14' verbunden. Die Säule 14 ist hier eine Vollsäule 14 kann jedoch vorteilhaft auch als Rohr ausgebildet sein, was jedoch figurativ nicht gezeigt ist. Auf den Lagerzapfen 15 ist eine Gleitlagerbuchse 16 aufgesetzt, die aus einem Gleitlagerwerkstoff wie Messing oder Rotguss besteht. Die Gleitlagerbuchse 16 nimmt dabei die Radialkräfte, die vor Allem durch das Eigengewicht des Tragarms 12 und des am Ende des Tragarms 12 angeordneten Messinstruments bedingt sind. An der oberen Stirnfläche des Lagerzapfens 15 ist eine Anlaufscheibe 18 angeordnet, die die Axialkräfte aufnimmt. Über die Gleitlagerbuchse 16 und die Anlaufscheibe 18 ist ein Lagertopf 13 gestülpt, so dass die Gleitflächen vor Verschmutzung geschützt sind.In the in 2 shown longitudinal section is the sliding bearing of the swivel bracket 1 to recognize. On a free end of the column 14 is a journal 15 who has a covenant 15 ' through, through the weld 14 ' connected. The pillar 14 here is a full pillar 14 However, it can be advantageously designed as a tube, which is not shown figuratively. On the bearing journal 15 is a plain bearing bush 16 mounted, which consists of a sliding bearing material such as brass or gunmetal. The plain bearing bush 16 takes the radial forces, especially by the weight of the support arm 12 and at the end of the support arm 12 arranged measuring instruments are conditional. At the upper end face of the trunnion 15 is a thrust washer 18 arranged, which receives the axial forces. About the plain bearing bush 16 and the thrust washer 18 is a storage pot 13 slipped so that the sliding surfaces are protected from contamination.

Die Säule 14 kann als ortsfest betrachtet werden, da sie dazu bestimmt ist, an einem Maschinenbett angeordnet zu werden oder beispielsweise mit dem Boden einer Fertigungshalle verschraubt zu werden. Der Lagertopf 13 ist drehfest mit dem Tragarm 12 verbunden und drehbar um den Lagerzapfen 15. Koaxial zur Längsachse L der Säule erstreckt sich eine Schraube 17 vom Tragarm bis in den Lagerzapfen 15, in den sie eingeschraubt ist. Soll der Schwenkfreiheitsgrad des Tragarms 12 gesperrt werden, wird die Schraube 17 angezogen, wodurch sich zwischen der inneren Stirnfläche des Lagertopfs 13, der Anlaufscheibe 18 und der Stirnfläche des Lagerzapfens 15 eine Flächenpressung ausbildet. Zusätzlich kann dadurch, dass zwischen dem Rand der Wandung 13' des Lagertopfs 13 ein Spalt vorliegt, unter Axialkrafteinwirkung eine definierte Verformung der Anlaufscheibe und der Gleitlagerhülse in axialer Richtung ermöglicht werden. Dazu ist die Länge L₂, die durch die Länge des Lagerzapfens 15 und der Dicke der Anlaufscheibe 18 gegeben ist, größer als die Tiefe L₁ des Lagertopfs 13. Durch diese axiale Verformung wird die Gleitlagerbuchse 16 auch quer zur Belastungsrichtung gedehnt, wodurch ein eventuelles Radialspiel beseitigt wird und bei ideal zentrischer Krafteinleitung der Lagertopf relativ zum Lagerzapfen 15 zentriert wird.The pillar 14 can be considered stationary, since it is intended to be arranged on a machine bed or, for example, to be bolted to the floor of a production hall. The storage pot 13 is non-rotatable with the support arm 12 connected and rotatable about the journal 15 , Coaxially to the longitudinal axis L of the column extends a screw 17 from the support arm to the journal 15 into which she is screwed. Should the pivoting degree of the support arm 12 locked, the screw is 17 attracted, resulting in between the inner face of the bearing cup 13 , the startup disk 18 and the end face of the journal 15 forms a surface pressure. In addition, this can be done between the edge of the wall 13 ' of the storage pot 13 There is a gap, under axial force a defined deformation of the thrust washer and the plain bearing sleeve in the axial direction are possible. For this purpose, the length L ₂ , by the length of the journal 15 and the Thickness of thrust washer 18 is given, greater than the depth L _{1 of} the bearing cup 13 , By this axial deformation is the plain bearing bush 16 also stretched transversely to the loading direction, whereby a possible radial clearance is eliminated and with ideal centric force introduction of the bearing cup relative to the journal 15 is centered.

Die Säule 14, der Lagertopf 13, der Lagerzapfen 15 und der Tragarm 12 können vorteilhaft aus Stahl gefertigt werden, da es bei guter Schweißbarkeit und guter spanender Bearbeitbarkeit hinreichende Festigkeitswerte besitzt. Alternativ oder zusätzlich können selbstverständlich auch Leichtmetalle oder Leichtmetalllegierungen sowie Faserverbundwerkstoffe eingesetzt werden, wobei es in diesem Fall vorteilhaft sein kann, am Tragarm 12 Versteifungsrippen vorzusehen, um eine hinreichende Steifigkeit mit geringen Durchbiegungen zu erreichen.The pillar 14 , the storage pot 13 , the journal 15 and the support arm 12 can be advantageously made of steel, since it has good strength values with good weldability and good machinability. Alternatively or additionally, it is of course also possible to use light metals or light metal alloys as well as fiber composite materials, it being possible in this case to be advantageous on the support arm 12 Provide stiffening ribs in order to achieve a sufficient stiffness with low deflections.

In 3 ist schließlich die Anordnung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung, die die Schwenkkonsole 1 und den Messarm 2 aufweist, in der Nähe einer Drehmaschine 10 gezeigt. Der Messarm 2 ist mit einem Flansch 21 spielfrei mit dem Tragarm 12 verschraubt. Die Messkonsole 1 ist mit ihrer Bodenplatte 11 mit dem Werkstattboden ortsfest verbunden, während der Tragarm um die Längsachse L der Säule 14 (siehe 1) schwenkbar ist. Bei dem Messarm 2 handelt es sich um eine Messmaschine, die am freien Ende der über zweiwertige Gelenke 22 verbundenen Arme 26, 27 einen Messtaster 26 trägt, der in der Regel aus einem verschleißfesten Werkstoff wie Hartmetall oder Rubin besteht. Mit dem Messtaster 23 werden die Messpunkte einzeln nacheinander angefahren, wobei der Messarm 2 zu jedem Messpunkt die Relativposition erfasst und zur Weiterverarbeitung abspeichert oder an eine externe Datenverarbeitungsvorrichtung zur Verfügung stellt, die beispielsweise über einen Datenanschluss 24 über Kabel mit dem Messarm 2 verbunden sein kann. Sollen nun Messungen an einem bearbeiteten Werkstück oder an der Bearbeitungsmaschine 10 durchgeführt werden, so wir der Tragarm 12 zumindest soweit in Richtung des Bearbeitungsraums 103 der Bearbeitungsmaschine 10 geschwenkt, dass der Messtaster 23 die jeweiligen Messpunkte erreichen kann. In der gewünschten Schwenkposition des Tragarms 12 wird dann die Spannschraube 17 angezogen, wodurch weiteres unbeabsichtigtes Verschwenken des Tragarms 12 verhindert wird sowie ein eventuelles Lagerspiel beseitigt werden kann. Damit Messungen auch nach mehrmaligem Verschwenken des Tragarms 12 reproduzierbar sind, kann an einer Endlage des Tragarms 12 ein Endanschlag angeordnet sein, was jedoch der Figur nicht zu entnehmen ist. Es kann sogar vorgesehen sein, die Verschwenkung des Tragarms motorisiert durchzuführen und die Bedienung der motorisierten Verschwenkungsvorrichtung in die Steuerungsvorrichtung 102 der Bearbeitungsmaschine 10 einzubinden.In 3 Finally, the arrangement of the measuring device according to the invention, which is the pivoting console 1 and the measuring arm 2 has, near a lathe 10 shown. The measuring arm 2 is with a flange 21 backlash-free with the support arm 12 screwed. The measuring console 1 is with her bottom plate 11 fixedly connected to the workshop floor, while the support arm about the longitudinal axis L of the column 14 (please refer 1 ) is pivotable. At the measuring arm 2 It is a measuring machine at the free end of the above divalent joints 22 connected arms 26 . 27 a probe 26 which is usually made of a wear-resistant material such as carbide or ruby. With the probe 23 the measuring points are approached one after the other with the measuring arm 2 For each measuring point, the relative position is detected and stored for further processing or made available to an external data processing device, for example via a data connection 24 via cable with the measuring arm 2 can be connected. Now measurements on a machined workpiece or on the processing machine 10 be carried out, so we the support arm 12 at least as far as the processing room 103 the processing machine 10 panned that probe 23 can reach the respective measuring points. In the desired pivot position of the support arm 12 then becomes the clamping screw 17 attracted, causing further unintentional pivoting of the support arm 12 is prevented and any bearing clearance can be eliminated. Thus measurements even after repeated pivoting of the support arm 12 are reproducible, can at an end position of the support arm 12 be arranged an end stop, which, however, the figure is not apparent. It may even be provided to perform the pivoting of the support arm motorized and the operation of the motorized pivoting device in the control device 102 the processing machine 10 integrate.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009033199 B4 [0005]
DE 1548303 [0006]
DE 836574 [0007]

Claims

Measuring device for arrangement on a processing machine, which has a column ( 14 ) and one end with the column ( 14 ) connected support arm ( 12 ), which is about the longitudinal axis of the column ( 14 ) is pivotable, and comprises a measuring instrument, which at a free end of the support arm ( 12 ), characterized in that the measuring instrument - an at least two-legged measuring arm ( 2 ), wherein the legs ( 26 . 27 ) are hinged together and being at a free end of a leg ( 26 ) a probe ( 23 ), and - a position determining device for determining a relative position of the probe ( 23 ) to a stationary base of the measuring arm ( 2 ) having.

Measuring device according to claim 1, characterized in that - the measuring arm ( 2 ) is designed for the geometric measurement of objects processed by the processing machine and / or of the processing machine itself, and / or - the position determining device is designed to determine the position of the measuring probe in two, preferably in three spatial directions.

Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the support arm ( 12 ), preferably at the free end of the column ( 14 ) rotatably with the column ( 14 ) connected first bearing section ( 15 ) is arranged with the rotatably a second bearing portion ( 13 ), wherein the second bearing section ( 13 ) rotatably with the support arm ( 12 ) connected is.

Measuring device according to claim 3, characterized in that the first bearing section ( 15 ) a journal ( 15 ), preferably one with the column ( 14 ) welded bearing journal ( 15 ) with a bunch ( 15 ' ), with which the second bearing section ( 13 ) is rotatably coupled, preferably one with the support arm ( 12 ) rotatably connected, preferably bolted, storage pot ( 13 ), the bearing journal ( 15 ) receives at least along a length section.

Measuring device according to claim 3 or 4, characterized in that - between the lateral surfaces of the bearing cup ( 13 ) and the trunnion ( 15 ) a plain bearing bush ( 16 ) is arranged, which preferably consists of a copper alloy, particularly preferably from gunmetal, and / or - between an upper lateral surface of the bearing journal ( 15 ) and an inner end face of the bearing pot ( 13 ) a thrust washer ( 18 ) is arranged, which preferably consists of a copper alloy, particularly preferably made of gunmetal.

Measuring device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that on the support arm ( 12 ) a tensioning device ( 17 ) is arranged, which is adapted to an axial clamping force of the support arm ( 12 ) on the column ( 14 ), the tensioning device ( 17 ) preferably a screw ( 17 ), which is with a head on the support arm ( 12 ) and into the column ( 14 ), preferably in the bearing journal ( 15 ) is screwed in.

Measuring device according to at least one of claims 4 to 6, characterized in that between the storage pot ( 13 ) and the federal government ( 15 ' ) of the journal ( 15 ) An axial gap is present, which extends radially inward.

Measuring device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the measuring arm ( 2 ) interchangeable with the support arm ( 12 ), preferably screwed and / or - on the probe ( 23 ) at least one further sensor is arranged, preferably a temperature sensor, pressure sensor, optical sensor and / or - at least one end stop on the column ( 14 ) is arranged to limit the possible pivoting range of the support arm ( 12 ) is trained.

Manufacturing device, which - a processing machine ( 10 ) with a processing space ( 103 ), in which a workpiece is machined, - and the at least one measuring device for geometric measurement of by means of the processing machine ( 10 ) processed articles and / or the processing machine ( 10 ) itself, characterized in that the measuring device is a measuring device according to at least one of claims 1 to 8, which is close to the processing machine ( 10 ) is arranged so that at least the probe ( 23 ) by at least partial pivoting of the support arm ( 12 ) in a state of use in the processing room ( 103 ) of the processing machine ( 10 ).

Test method for geometric measurement of by means of the processing machine ( 10 ) processed articles and / or the processing machine ( 10 ) itself, using a manufacturing apparatus according to claim 9, comprising the steps: a) at least partially pivoting the support arm ( 12 ) of the measuring device in the processing space ( 103 ) of the processing machine ( 10 ), thereby putting into use the measuring device, b) successively approaching a predetermined number of measuring points with the measuring arm, c) pivoting out of the supporting arm ( 12 ) from the processing room ( 103 ), thereby putting the measuring device in the non-use state.

Test method according to claim 10, wherein after step a) the step a ') is carried out operating the tensioning device, thereby forming a frictional force on a contact surface of the first bearing portion ( 15 ) and the second storage section ( 13 ), thereby blocking the pivoting degree of freedom of the support arm ( 12 ), and after step b), the step b ') releasing the tensioning device, thereby releasing the pivoting degree of freedom of the support arm ( 12 ), is performed.

Test method according to claim 11, wherein in step a ') the plain bearing bush ( 16 ) and / or the thrust washer ( 18 ) is / are elastically deformed, preferably so far elastically deformed in the axial direction is / are such that the axial gap between the bearing cup ( 13 ) and the federal government ( 15 ' ) of the journal ( 15 ) is closed, wherein particularly preferably by transverse expansion of the plain bearing bush ( 16 ) a frictional connection of the bearing pot ( 13 ) and the trunnion ( 15 ).