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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Montagesystem zur sicheren Montage einer Tasteinheit zum Abtasten der Koordinaten in einer Anlage.
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In unterschiedlichen Anlagen, insbesondere in Industrieanlagen, ist die Überwachung von Koordinaten notwendig. Hierzu kommen üblicherweise Tasteinheiten zum Einsatz, welche die Erfassung und Überwachung derartiger Koordinaten erlauben. Solche Tasteinheiten weisen gewöhnlich einen Messtaster auf, welcher die entsprechenden Koordinaten abtastet und somit erfasst.
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Eine solche Tasteinheit ist aus der
DE 40 01 433 A1 bekannt. Dabei wird die Tasteinheit in der zugehörigen Anlage befestigt, um ein Abtasten der Koordinaten zu erlauben.
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Maßgeblich für eine zuverlässige und/oder exakte Messung der Koordinaten sind insbesondere eine geometrische Stabilität und/oder eine exakte, vorgegebene Ausrichtung der Tasteinheit. Abweichungen in der Ausrichtung und/oder geometrische Instabilitäten können zu verfälschten Messungen führen.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit der Aufgabe, für ein Montagesystem zur Montage einer Tasteinheit in einer Anlage, eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, die sich durch eine zuverlässigere und/oder sichere Montage der Tasteinheit auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Tasteinheit eines zum Abtasten von Koordinaten in einer Anlage mittels eines Montagesystems vereinfacht und sicher in einer vorgegebenen Position sowie einer vorgegebenen Ausrichtung anzubringen, so dass die mittels der Tasteinheit abgetasteten Koordinaten mit einer erhöhten Genauigkeit gemessen werden und/oder die gemessenen Koordinaten keinen oder zumindest reduzierten Schwankungen unterliegen. Dem Erfindungsgedanken entsprechend dient die Tasteinheit der Überwachung von Koordinaten in einer Anlage und weist die Tasteinheit zum Abtasten der Koordinaten auf. Die Tasteinheit weist ferner einen Tasterteller auf, in den radial ein Messtaster der Tasteinheit verschraubt ist. Das Montagesystem weist eine Telleraufnahme auf, die auf einer Oberseite zumindest zwei radial verlaufende Nuten aufweist, die einen vorgegebenen Nutenwinkel bilden. Auf der Telleraufnahme ist der Tasterteller angeordnet, wobei der jeweiligen Nut ein Rastmittel zugeordnet ist, das drehsicher auf einer der Telleraufnahme zugewandten Unterseite des Tastertellers am Tasterteller angebracht ist. Die Rastmittel sind bezüglich eines Mittelpunkts des Tastertellers in einem vorgegebenen Winkelverhältnis zueinander angeordnet, wobei dieses Winkelverhältnis dem Nutenwinkel entspricht. Ferner sind die Rastmittel drehsicher in den Nuten angeordnet, wobei eine Spanneinrichtung den Tasterteller gegen die Telleraufnahme drückt. Dabei ist der Messtaster der Tasteinheit mit einem vorgegebenen Drehmoment radial mit dem Tasterteller verschraubt.
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Das drehfeste Anbringen des Tastertellers mit Hilfe der in den Nuten angeordneten Rastmitteln führt zu einem entsprechenden drehfesten Anordnen der Tasteinheit im Montagesystem, wobei durch das Winkelverhältnis bzw. den Nutenwinkel eine exakte Ausrichtung der Tasteinheit erzielt wird. Die Spanneinrichtung führt zudem dazu, dass der Tasterteller und somit die Tasteinheit axial gesichert und insbesondere in einer vorgegebenen axialen Position angeordnet sind. Das vorgegebene Drehmoment, mit dem der Messtaster der Tasteinheit radial mit dem Tasterteller verschraubt ist, führt zudem dazu, dass der Messtaster bezüglich des Tastertellers eine vorgegebene Position und Ausrichtung einnimmt.
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Das vorgegebene Drehmoment, mit dem der Messtaster mit dem Tasterteller verschraubt ist, kann insbesondere durch einen Drehmomentschlüssel und/oder einem Knickschlüssel realisiert sein, mit dem der Messtaster mit dem Tasterteller verschraubt wird.
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Das Montagesystem weist vorzugsweise zudem einen Prüfwinkel auf, mit dem eine exakte Ausrichtung des Messtasters geprüft und/oder erzielt werden kann.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die Spanneinrichtung als eine Hebelspanneinrichtung ausgebildet. Dies ermöglicht ein vereinfachtes axiales Fixieren der Tasteinheit.
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Als vorteilhaft erweisen sich Varianten, bei denen die Telleraufnahme drei solche Nuten aufweist, wobei sich die jeweilige Nut von einem Mittelpunkt der Oberseite aus radial nach außen erstreckt. Dabei bilden die benachbarten Nuten jeweils einen solchen vorgegebenen Nutenwinkel, wobei sich die Nutenwinkel von unterschiedlichen Nutenpaaren unterscheiden können. Vorstellbar ist es auch, dass die benachbarten Nuten jeweils denselben vorgegebenen Nutenwinkel bilden. Analog hierzu sind an der Unterseite des Tastertellers drei solche Rastmittel vorgesehen, die in entsprechenden Winkelverhältnissen zueinander angeordnet sind, die den Nutenwinkeln entsprechen.
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Prinzipiell kann die Telleraufnahme eine beliebige Form aufweisen. Bevorzugt ist es, wenn die Telleraufnahme eine kreisförmige Oberseite aufweist. Hierdurch ist ein vereinfachtes Ausrichten des Tastertellers auf der Telleraufnahme möglich.
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Die Tasteinheit samt Montagesystem kann zur Überwachung beliebiger Koordinaten, insbesondere von Positionen, in einer Anlage zum Einsatz kommen. Die Anlage kann hierbei beliebig ausgestaltet sein. Die Anlage kommt insbesondere zur Produktion eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz. Das heißt, dass die Anlage insbesondere eine Produktionsanlage zum Produzieren eines Kraftfahrzeugs ist.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch:
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1 eine Seitenansicht eines Montagesystems mit einer Tasteinheit,
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2 eine Draufsicht auf eine Unterseite eines Tastertellers der Tasteinheit,
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3 eine Draufsicht auf eine Oberseite einer Telleraufnahme des Montagesystems,
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4 einen Schnitt durch das Montagesystem im Bereich der Telleraufnahme.
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In 1 ist ein Montagesystem 1 dargestellt, das der Montage einer Testeinheit 2 in einer im Übrigen nicht gezeigten Anlage dient. Mit der Tasteinheit 2 können Koordinaten in der Anlage abgetastet und somit erfasst werden. Die Tasteinheit 2 umfasst einen Tasterteller 3, einen Messtaster 4 sowie vom Messtaster 4 abstehende Nebentaster 5 auf. Der Messtaster 4 ist mit einem vorgegebenen Drehmoment radial mit dem Tasterteller 3 verschraubt. Zum Erreichen des vorgegebenen Drehmoments kommt, wie in 1 dargestellt, ein Drehmomentschlüssel 6 des Montagesystems zum Einsatz. Der Messtaster 4 weist zum Verschrauben des Messtasters 4 mit dem Tasterteller 3 außenseitig aufgeraute und/oder strukturierte Oberflächenabschnitte 7 aufweist, wobei der Drehmomentschlüssel 6 mit dem jeweiligen Oberflächenabschnitt 7 zwecks Verschrauben des Messtasters 4 mit dem Tasterteller 3 zusammenwirken kann.
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Eine Spanneinrichtung 8 des Montagesystems 1 drückt den Tasterteller 3 gegen eine Telleraufnahme 9 des Montagesystems 1, wobei die Spanneinrichtung 8 im vorliegenden Beispiel als Hebelspanneinrichtung 10 ausgebildet ist. Die Hebelspanneinrichtung 10 weist einen Hebel 11, mit dem eine Druckfläche 12 auf den Tasterteller 3 axial einwirkt, sowie eine Auflagefläche 13, auf der die Telleraufnahme 9 angeordnet ist, auf, so dass die Hebelspanneinrichtung 10 den Tasterteller 3 gegen die Telleraufnahme 9 drückt.
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In 2 ist eine Draufsicht auf eine Unterseite 14 des Tastertellers 3 zu sehen, die auf einer in 3 in einer Draufsicht gezeigten Oberseite 15 der Telleraufnahme 9 aufliegt. Es ist zu erkennen, dass sowohl der Tasterteller 3 als auch die Telleraufnahme 9 rund ausgebildet sind. Der Tasterteller 3 ist an der Unterseite 14 mit drei abstehenden Rastmitteln 16 versehen, die jeweils drehfest am Tasterteller 3 angebracht sind. Die Rastmittel 16 stehen bezüglich eines Mittelpunkts 17 des Tastertellers 3 in einem vorgegebenen Winkelverhältnis 18, das zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Rastmitteln 16 besteht. Im gezeigten Beispiel sind die Rastmittel 16 mit gleichen Winkelverhältnissen 18 relativ zueinander angeordnet. Das heißt, dass das jeweilige Winkelverhältnis 18 ca. 120° beträgt.
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An der Oberseite 15 der Telleraufnahme 9 sind drei Nuten vorgesehen, wobei sich die jeweilige Nut 19 von einem Mittelpunkt 20 der Telleraufnahme 9 aus radial nach außen erstreckt. Die in Umfangsrichtung benachbarten Nuten 19 bilden jeweils einen vorgegebenen Nutenwinkel 21, wobei die Nuten 19 im gezeigten Beispiel gleichmäßig angeordnet sind, so dass der Nutenwinkel 21 jeweils ca. 120° beträgt. Das heißt, dass der vorgegebene Nutenwinkel 21 der Nuten 19 dem vorgegebenen Winkelverhältnis 18 der Rastmittel 16 entspricht.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist somit das jeweilige Rastmittel 16 in einer solchen zugehörigen Nut 19 angeordnet, wobei in 4 ein mit AA bezeichneter Schnitt in 3 samt einem solchen Rastmittel 16 zu sehen ist. Somit ist der Tasterteller 3 drehfest auf der Telleraufnahme 9 angeordnet. Folglich ist auch die Tasteinheit 2 drehfest angeordnet. Die vorgegebenen Winkelverhältnisse 18 sowie die vorgegebenen Nutenwinkel 21 sorgen zudem dafür, dass die Tasteinheit 2 in einer vorgegebenen Orientierung angeordnet ist, wobei sich die Tasteinheit 2 lediglich in dieser vorgegebenen Orientierung mit dem Montagesystem 1 montieren lässt, wenn die Rastmittel 16 in den Nuten 19 angeordnet sind. Die Spanneinrichtung 8 sorgt ferner dafür, dass die Tasteinheit 2 axial gesichert ist, insbesondere eine vorgegebene axiale Position einnimmt. Somit wird die Tasteinheit 2 sicher und mit einer vorgegebenen Position und Orientierung fixiert.
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Wie aus 2 hervorgeht, kann der Tasterteller 3 im Bereich des Mittelpunkts 17 eine Öffnung 22 aufweisen, die dem Zentrieren des Tastertellers 3 auf der Telleraufnahme 9 dient.
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Aus 1 ist ferner zu entnehmen, dass mit einem Prüfwinkel 23 des Montagesystems 1 die Orientierung des Messtasters 2 und/oder der Nebentaster 5 überprüft und insbesondere eingestellt werden kann. Zudem kann auf der Auflagefläche 13 im Bereich des Messtasters 4 eine optisch spiegelnde Einheit 24 angeordnet sein, die das Einstellen der Orientierung des Messtasters 4 weiter erleichtert. Alternativ hierzu kann die Auflagefläche 13 im Bereich des Messtasters 4 und auf der dem Messtaster 4 zugewandten Seite optisch spiegelnd, insbesondere geschliffen, sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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