DE102016101173A1

DE102016101173A1 - EXCHANGE DEVICE WITH CATCHING DEVICE

Info

Publication number: DE102016101173A1
Application number: DE102016101173.8A
Authority: DE
Inventors: Tobias Woletz; Dieter Kaufmann; Otto Steinecker
Original assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2036-01-23
Also published as: DE102016101173B4; CN106996762A; CN106996762B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wechseleinrichtung zur auswechselbaren Aufnahme eines Sensors, Tastelements oder Werkzeugs an einer Maschine oder einem Maschinenteil mit einer Lagerkomponente (33) mit mindestens einem Lager (31) und einer Gegenlagerkomponente (34) mit mindestens einem Gegenlager (32), welches mit dem Lager zusammenwirkt, wobei zumindest in oder an einer von den beiden Komponenten, nämlich Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente, eine Spannvorrichtung (35, 36) angeordnet ist, mit der Lager und Gegenlager lösbar gegeneinander gehalten werden, und wobei die Wechseleinrichtung eine Sicherungseinrichtung aufweist, mit der unbeabsichtigtes Trennen von Lager und Gegenlager vermieden wird, und wobei die Sicherungseinrichtung eine Kollisionsschutzvorrichtung mit einer Fangeinrichtung aufweist, mit der bei einer gewaltsamen Trennung von Lager und Gegenlager Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente zusammengehalten werden, wobei die Fangeinrichtung mehrstufig ausgebildet ist, sodass Lager und Gegenlager bei einer gewaltsamen Trennung von Lager und Gegenlager sich bis zu einem ersten Abstand voneinander lösen können, während Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente über die Fangeinrichtung weiterhin miteinander verbunden sind, und dass nach Erreichen eines ersten maximalen Abstands von Lager und Gegenlager Lager und Gegenlager durch Überwindung einer Kraftschwelle bis zu mindestens einem zweiten Abstand voneinander beabstandet werden können, während Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente über die Fangeinrichtung weiterhin miteinander verbunden sind, und/oder wobei die Fangeinrichtung eine Durchrutschkupplung (40, 41, 49) aufweist, die ein eine Durchrutschöffnung (50) definierendes erstes Kupplungselement (40) und ein durch die Durchrutschöffnung nach Überwindung einer Gegenkraft hindurchgehendes zweites Kupplungselement (41) aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Wechselvorrichtung und ein Koordinatenmessgerät mit einer derartigen Wechselvorrichtung.The present invention relates to a removable device for interchangeable receiving a sensor, probe element or tool on a machine or a machine part with a bearing component (33) with at least one bearing (31) and an abutment component (34) with at least one abutment (32), which with cooperates with the bearing, wherein at least in or on one of the two components, namely bearing component and abutment component, a tensioning device (35, 36) is arranged, are held releasably against each other with the bearing and thrust bearing, and wherein the changing means comprises a securing device with the unintentional separation of bearing and thrust bearing is avoided, and wherein the securing device comprises a collision protection device with a catching device, with the bearing component and counter-bearing component are held together in a violent separation of bearing and thrust bearing, wherein the catcher formed multi-level et is so that bearings and abutment can be solved in a violent separation of bearing and thrust bearing to a first distance from each other while bearing component and abutment component are still connected to each other via the catcher, and that after reaching a first maximum distance from the bearing and abutment bearing and abutment can be spaced by overcoming a force threshold to at least a second distance from each other, while bearing component and abutment component are further connected to each other via the catcher, and / or wherein the catcher has a slip clutch (40, 41, 49), which is a slip-through (50) defining the first coupling element (40) and a passing through the slipping opening after overcoming a counter force passing second coupling element (41). The invention also relates to a method for operating such a changing device and a coordinate measuring machine with such a changing device.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION

GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wechseleinrichtung zur auswechselbaren Aufnahme eines Sensors, Tastelements oder Werkzeugs an einer Maschine oder an einem Maschinenteil und insbesondere an einem Koordinatenmessgerät sowie ein entsprechendes Koordinatenmessgerät. The present invention relates to a removable device for interchangeable receiving a sensor, probe element or tool on a machine or on a machine part and in particular on a coordinate measuring machine and a corresponding coordinate measuring machine.

STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART

Bei Koordinatenmessgeräten, die zur Vermessung von Bauteilen oder dergleichen dienen, müssen Sensoren, Tastelemente oder dergleichen zur Anpassung an unterschiedliche Messbedingungen häufig gewechselt werden, sodass hierzu automatische Wechseleinrichtungen eingesetzt werden, um ein schnelles Wechseln von entsprechenden Tastelementen oder Sensoren ohne großen Aufwand zu ermöglichen. Ähnliches gilt auch für andere Maschinen, wie beispielsweise Werkzeugmaschinen, bei denen ebenfalls Werkzeuge häufig gewechselt werden müssen. In coordinate measuring machines, which are used for measuring components or the like, sensors, feeler elements or the like must be changed frequently to adapt to different measurement conditions, so that this automatic change devices are used to allow rapid change of corresponding probe elements or sensors without much effort. The same applies to other machines, such as machine tools, which also tools must be changed frequently.

Neben dem schnellen und einfachen Wechseln des Werkzeugs oder eines Tastelements bei geringem Aufwand ist es bei Koordinatenmessgeräten besonders wichtig, dass eine exakte Positionierung des gewechselten Tastelements oder Sensors möglich ist, um eine Neukalibrierung des ausgewechselten Tastelements oder Sensors zu vermeiden. In addition to the quick and easy change of the tool or a probe element with little effort, it is particularly important for CMM that an exact positioning of the changed probe element or sensor is possible to avoid recalibration of the replaced probe element or sensor.

Darüber hinaus ist es für derartige automatisierte Wechselvorrichtung erforderlich, eine Sicherungseinrichtung vorzusehen, mit der ein unbeabsichtigtes Lösen des Werkzeugs bzw. Tastelements, das für den automatisierten Wechsel erforderlich ist, vermieden werden kann. Gleichzeitig soll zudem eine Kollisionsschutzvorrichtung verhindern, dass im Fall einer Fehlbedienung durch die Kollision des Werkzeugs oder Tastelements mit einem zu bearbeitenden oder zu untersuchenden Bauteil durch Übertragung hoher Kräfte Schäden am Bauteil und/oder am Werkzeug bzw. der das Werkzeug tragenden Maschine entstehen. Moreover, it is necessary for such an automated changing device to provide a securing device with which unintentional release of the tool or probe element required for the automated change can be avoided. At the same time, a collision protection device is also intended to prevent damage to the component and / or the tool or the machine carrying the tool being caused by the transmission of high forces in the event of an incorrect operation due to the collision of the tool or probe element with a component to be machined or examined.

Entsprechend sind im Stand der Technik bereits Wechseleinrichtungen vorgeschlagen worden, die den oben genannten Anforderungen gerecht werden sollen. Ein Beispiel hierfür ist in der WO 2007/031218 A1 gegeben, die eine Wechseleinrichtung eines Koordinatenmessgeräts beschreibt, bei dem eine Lagerkomponente mit einem Lager und eine Gegenlagerkomponente mit einem Gegenlager über eine Spanneinrichtung aneinander gehalten werden. Lager und Gegenlager bilden bei dieser Einrichtung eine Drei-Punkt-Lagerung für eine exakte Positionierung und die Lagerkomponente oder Gegenlagerkomponente können ein Tastelement oder einen Sensor darstellen bzw. aufweisen, während die entsprechend andere Komponente (also Gegenlagerkomponente oder Lagerkomponente) an der Maschine vorgesehen sein kann. Die Spanneinrichtung kann durch eine Magnetanordnung oder ein Vakuumsaugsystem gebildet sein, welches Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente gegeneinander hält, sodass Lager und Gegenlager fest ineinander greifen. Accordingly, changing devices have already been proposed in the prior art, which should meet the above requirements. An example of this is in the WO 2007/031218 A1 given, which describes a changing device of a coordinate measuring machine, in which a bearing component with a bearing and an abutment component are held together with a thrust bearing via a clamping device. Bearings and anvils form in this device a three-point bearing for exact positioning and the bearing component or abutment component may represent a sensing element or a sensor or have, while the corresponding other component (ie thrust bearing component or bearing component) may be provided on the machine , The tensioning device can be formed by a magnet arrangement or a vacuum suction system, which holds bearing component and counter-bearing component against each other, so that bearings and abutment firmly interlock.

Die in der WO 2007/031218 A1 beschriebene Wechseleinrichtung weist eine Sicherungseinrichtung auf, sodass die aneinander gelagerten Komponenten (Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente) im Falle des unbeabsichtigten Lösens der Spanneinrichtung, die die beiden Komponenten aneinander hält, nicht voneinander gelöst werden können. Hierzu wird ein Zapfen, der an einer der Komponenten angeordnet ist, durch einen Verriegelungsschieber formschlüssig in einer Aufnahme gehalten, die an der entsprechend anderen Komponente vorgesehen ist. Für den Fall einer Kollision des Werkzeugs bzw. Tastelements mit einem Bauteil ist der Zapfen trennbar von der entsprechenden Komponente in einem Zapfenlager gehalten, um ein Trennen von Lager und Gegenlager zu ermöglichen, ohne die Sicherungseinrichtung öffnen zu müssen. Um zu vermeiden, dass in diesem Fall die aus der Lagerung gelöste Komponente von der Koordinatenmessmaschine herabfällt, ist eine Fangvorrichtung vorgesehen. The in the WO 2007/031218 A1 described changing device has a safety device, so that the mutually supported components (bearing component and abutment component) in the case of unintentional release of the clamping device, which holds the two components together, can not be detached from each other. For this purpose, a pin, which is arranged on one of the components, held by a locking slide positively in a receptacle which is provided on the corresponding other component. In the event of a collision of the tool or probe element with a component, the pin is separably held by the corresponding component in a journal bearing to allow separation of bearing and abutment without having to open the securing device. In order to avoid that in this case the component released from storage falls off the coordinate measuring machine, a safety device is provided.

Die Fangvorrichtung umfasst ein Seil, welches einerseits am Zapfen angeordnet ist und andererseits in einer Federeinrichtung aufgenommen ist, die sich gegen das Zapfenlager abstützt und eine Spiralfeder aufweist, mit der der Zapfen über das Seil in das konische Zapfenlager vorgespannt ist. Löst sich nun der Zapfen im Kollisionsfall aus dem Zapfenlager, wird die Spiralfeder komprimiert und die entsprechende Komponente mit dem daran angeordneten Lager oder Gegenlager kann sich so weit von dem entsprechenden Gegenteil lösen, bis die Spiralfeder komplett komprimiert ist. Kommt es zu einer weiteren Belastung kann bei Überschreiten der Zugkraft das entsprechende Seil reißen und das Tastelement oder ein Werkzeug können von der Maschine komplett getrennt werden und herunterfallen. Wird jedoch eine zu hohe elastische Verspannung des Seils der Fangeinrichtung eingestellt, so schnellt die losgelöste Komponente nach dem Wegfall der trennenden Kraft zurück und kann die Gegenkomponente beschädigen. The catching device comprises a cable, which is arranged on the one hand on the pin and on the other hand received in a spring device which is supported against the journal bearing and having a coil spring, with which the pin is biased via the cable into the conical journal bearing. Loosens the pin in the event of a collision from the journal bearing, the coil spring is compressed and the corresponding component with the bearing or abutment disposed thereon can be so far from the corresponding opposite, until the coil spring is completely compressed. If there is a further load, the corresponding cable can break when the traction force is exceeded and the feeler element or a tool can be completely separated from the machine and fall down. However, if too high an elastic tension of the rope of the catching device is set, then the released component will snap back after the removal of the separating force and may damage the counterpart component.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION

AUFGABE DER ERFINDUNG OBJECT OF THE INVENTION

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Wechseleinrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, ein automatisches Ankoppeln und Lösen eines Sensors, Tastelements oder Werkzeugs an eine Maschine oder ein Maschinenelement zu bewirken, wobei gleichzeitig eine Sicherung des Sensors oder Werkzeugs gegen unbeabsichtigtes Lösen und eine Kollisionsschutzvorrichtung gegeben sein sollen, die eine Beschädigung eines Bauteils oder des Werkzeugs bzw. der entsprechenden Maschine verhindert, wenn es zu einer unbeabsichtigten Kollision mit den zu bearbeitenden oder zu untersuchenden Bauteilen kommt. Dabei soll sichergestellt werden, dass im Kollisionsfall möglichst keine dauerhaften Beschädigungen auftreten, sodass die entsprechenden Vorrichtungen durch einfache Rücksetzung in den Betriebszustand weiter betrieben werden können. Insbesondere soll es auch bei starken Kollisionen mit hohen auftretenden Kräften nicht zu einem Herabfallen des Sensors, Tastelements oder Werkzeugs kommen. Insgesamt sollen die Vorrichtung und der Betrieb einfach und zuverlässig sein. It is therefore an object of the present invention to provide an improved changing device, which makes it possible to effect an automatic coupling and releasing a sensor, probe element or tool to a machine or a machine element, at the same time securing the sensor or tool against unintentional loosening and a Collision protection device should be given, which prevents damage to a component or the tool or the corresponding machine, if it comes to an accidental collision with the components to be machined or examined. It should be ensured that in the event of a collision as possible no permanent damage occurs, so that the corresponding devices can be operated by simply resetting to the operating state. In particular, it should not come to a drop of the sensor, probe element or tool even with strong collisions with high forces occurring. Overall, the device and the operation should be simple and reliable.

TECHNISCHE LÖSUNG TECHNICAL SOLUTION

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Wechseleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Wechseleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und ein Koordinatenmessgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a changing device with the features of claim 1 and a method for operating a changing device with the features of claim 11 and a coordinate measuring machine with the features of claim 12. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung schlägt in Weiterentwicklung der Wechseleinrichtung der WO 2007/031218 A1 , deren Offenbarungsgehalt durch Verweis vollständig hierin mit aufgenommen wird, zum einen vor, bei einer Sicherungseinrichtung für eine Wechseleinrichtung, die eine Kollisionsschutzvorrichtung mit einer Fangeinrichtung aufweist eine sogenannte Durchrutschkupplung vorzusehen, die ein eine Durchrutschöffnung definierendes erstes Kupplungselement und ein durch die Durchrutschöffnung nach Überwindung einer Gegenkraft hindurchgehendes zweites Kupplungselement aufweist. Mit einer derartigen Durchrutschkupplung ist sichergestellt, dass nach dem Auftreten eines Kollisionsfalls eine Trennung von Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente bzw. Lager und Gegenlager in der Weise möglich ist, dass keine Beschädigung der Wechseleinrichtung bzw. eines Bauteils oder der gesamten Maschine erfolgt, da nach dem Durchrutschen des zweiten Kupplungselements durch das erste Kupplungselement der Durchrutschkupplung die bei der Trennung der mit der Durchrutschkupplung gesicherten Komponenten sich aufbauenden Kräfte abgebaut sind und kein elastisches Zurückspringen der voneinander getrennten Komponenten mehr möglich ist. Gleichzeitig kann jedoch eine entsprechende Durchrutschkupplung in einfacher Weise wieder in den Ausgangsbetriebszustand versetzt werden, ohne dass dauerhafte Schäden zu beseitigen wären. The present invention proposes in a further development of the changing device of WO 2007/031218 A1 whose disclosure content is incorporated by reference herein in full, firstly, in a fuse device for a change device having a collision protection device with a catch device to provide a so-called slip clutch, which defines a slipping opening defining a first coupling element and through the slipping opening after overcoming a counterforce Having passing second coupling element. With such a slip clutch ensures that after the occurrence of a collision, a separation of bearing component and abutment component or bearing and abutment is possible in such a way that no damage to the changing device or a component or the entire machine, since after slipping second coupling element through the first coupling element of the slip clutch which are degraded in the separation of the secured components with the slip clutch components are built and no elastic spring back of the separated components is no longer possible. At the same time, however, a corresponding slip clutch can be easily put back in the initial operating state, without permanent damage would be eliminated.

Darüber hinaus schlägt die Erfindung nach einem zweiten Aspekt, für den unabhängig vom ersten Aspekt der Erfindung und in Kombination mit diesem Aspekt der Erfindung Schutz begehrt wird, vor, eine Fangeinrichtung mehrstufig auszubilden, sodass sich in der ersten Stufe Lager und Gegenlager bis zu einem ersten Abstand voneinander lösen können und dass nach Erreichen eines ersten maximalen Abstands von Lager und Gegenlager sich in einer zweiten Stufe Lager und Gegenlager durch Überwindung einer Kraftschwelle bis zumindest einem zweiten Abstand voneinander trennen können, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist. Bei einem derartigen zweistufigen Aufbau kann ebenfalls berücksichtigt werden, dass bei unterschiedlich auftretenden Kräften während des Trennungsvorgangs von Lager und Gegenlager unterschiedliche Maßnahmen zur Behandlung des Kollisionsfalls erforderlich sind. Beispielsweise kann bei einer zweistufigen Fangeinrichtung die erste Stufe so ausgebildet sein, dass ähnlich der Wechseleinrichtung bzw. Fangeinrichtung aus der WO 2007/031218 A1 eine Trennung entgegen einer elastischen Kraft ermöglicht wird, wobei nach Wegfall der die Trennung bewirkenden Kräfte Lager und Gegenlager bzw. Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente automatisch durch die elastische Rückstellkraft in ihre ursprüngliche Position zurückkehren können. Die zweite Stufe einer mehrstufigen Fangeinrichtung kann dann entsprechend so ausgebildet sein, dass nach Überschreiten einer bestimmten Kraftschwelle keine elastische Verformung der Fangeinrichtung bzw. von Teilen davon, insbesondere eines in der Fangvorrichtung verwendeten Seils, mehr gegeben ist und somit die getrennten Teile, wie Lager und Gegenlager bzw. Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente nicht mehr in die ursprüngliche Position zurückkehren, um beispielsweise Beschädigungen durch elastisches Zurückschnellen zu vermeiden. Lager und Gegenlager bzw. Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente sind dann nur noch lose über die Fangvorrichtung, z.B. ein entsprechendes Seil miteinander verbunden. Zur Verwirklichung der zweiten Stufe der Fangeinrichtung lässt sich in vorteilhafter Weise die oben beschriebene Durchrutschkupplung einsetzen, die also beim Überschreiten einer Kraftschwelle ausgelöst wird. In addition, according to a second aspect, for which protection is sought independently of the first aspect of the invention and in combination with this aspect of the invention, a multi-stage catching device is provided so that in the first stage the bearing and the counter-bearing extend to a first Distance can solve each other and that after reaching a first maximum distance from the bearing and counter bearing can be separated by overcoming a force threshold to at least a second distance from each other in a second stage bearing and thrust bearing, wherein the second distance is greater than the first distance. In such a two-stage structure can also be considered that different measures to treat the collision case are required at different forces occurring during the separation process of bearing and thrust bearing. For example, in the case of a two-stage catching device, the first stage may be designed in such a way that, similar to the changing device or catching device, the first stage can be designed in such a way as to be suitable for use with the invention WO 2007/031218 A1 a separation against an elastic force is made possible, and after elimination of the separation causing forces bearing and abutment or bearing component and abutment component can automatically return to their original position by the elastic restoring force. The second stage of a multi-stage catching device can then be designed accordingly so that after exceeding a certain threshold force no elastic deformation of the catcher or of parts thereof, in particular a rope used in the safety gear, is given more and thus the separate parts, such as bearings and Counter bearing or bearing component and abutment component no longer return to its original position, for example, to avoid damage due to elastic recoil. Bearings and abutment or bearing component and abutment component are then only loose on the safety gear, such as a corresponding rope connected together. For realizing the second stage of the catching device, the slip-through clutch described above can be used in an advantageous manner, which is thus triggered when a force threshold is exceeded.

Die Spannvorrichtung der Wechseleinrichtung zum Zusammenhalten von Lager und Gegenlager bzw. Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente kann wiederum durch eine Vakuumsaugeinrichtung oder eine Magnetanordnung mit insbesondere einer Permanentmagnet-Elektromagnet-Kombination. The clamping device of the changing device for holding together bearing and counter-bearing or bearing component and counter-bearing component can in turn by a Vacuum suction device or a magnet arrangement with in particular a permanent magnet-electromagnet combination.

Die Fangeinrichtung kann ein Seil umfassen, welches Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente verbindet. Unter Seil wird hierbei jede Art einer seilartigen Verbindung verstanden, auch wenn ein entsprechendes Element nicht einer engen Definition eines Seils entspricht, sodass auch andersartige seilartige Elemente, wie Schnüre, Fäden, Kettenelemente und dergleichen darunter zu verstehen sind. The catcher may comprise a cable connecting bearing component and abutment component. Under rope is understood here any kind of a rope-like connection, even if a corresponding element does not correspond to a narrow definition of a rope, so that other types of rope-like elements, such as cords, threads, chain elements and the like are to be understood.

Die Sicherungseinrichtung kann einen Zapfen umfassen, der in einem Zapfenlager in einer der Komponenten aus Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente lösbar gehalten ist und der in eine Aufnahme der entsprechenden anderen Komponente eingreift, um dort mittels eines Sperrelements formschlüssig gehalten zu werden, welches zwischen einer Sperrstellung und einer Öffnungsstellung bewegbar ist. The securing device may comprise a pin, which is releasably held in a journal bearing in one of the components of bearing component and counter-bearing component and which engages in a receptacle of the corresponding other component to be held there by a positive locking form-locking, which between a blocking position and an open position is movable.

Das Seil, welches die Lagerkomponente und die Gegenlagerkomponente verbindet und im Kollisionsfall aneinander hält, kann mit einem Ende im oder am Zapfen befestigt sein und mit dem anderen Ende in der das Zapfenlager aufweisenden Komponente, vorzugsweise in oder an dem zweiten Kupplungselement einer Durchrutschkupplung befestigt sein. The cable which connects the bearing component and the abutment component and holds each other in the event of a collision, may be attached at one end in or on the pin and fastened to the other end in the component having the journal bearing, preferably in or on the second coupling element of a slip-through coupling.

Das Seil kann selbst elastisch ausgebildet sein, sodass bereits mittels des Seils eine vorgespannte Lagerung des Zapfens im Zapfenlager und durch elastische Verformung des Seils eine Lösen des Zapfens aus dem Zapfenlager und somit des Lagers vom Gegenlager ermöglicht wird. Sobald die elastische Dehnung einen bestimmten Wert erreicht, bei dem die aufgebrachte Kraft den Schwellwert der Durchrutschkupplung übersteigt, kann die Durchrutschkupplung aktiviert werden, sodass eine weitere Entfernung von Lager und Gegenlager bzw. Lagerkomponente und Gegenlagerkomponente ermöglicht wird. Bei dieser Ausführungsvariante ersetzt das elastische Seil die Federeinrichtung der aus der WO 2007/031218 A1 bekannten Fangvorrichtung für die erste Stufe der Fangvorrichtung und die oben beschriebene Durchrutschkupplung stellt die zweite Stufe der Fangvorrichtung dar. Bei einer nicht elastischen Ausbildung des Seils kann eine einstufige Fangvorrichtung nur mit einer Durchrutschkupplung verwirklicht sein, wie sie oben beschrieben worden ist. The rope itself may be elastic, so that already by means of the rope a biased bearing of the pin in the journal bearing and elastic deformation of the rope, a release of the pin from the journal bearing and thus the bearing of the abutment is possible. As soon as the elastic elongation reaches a certain value at which the applied force exceeds the threshold value of the slipping clutch, the slipping clutch can be activated so that a further removal of bearing and counterbearing or bearing component and counterbearing component is made possible. In this embodiment, the elastic rope replaces the spring device of the WO 2007/031218 A1 known safety gear for the first stage of the safety gear and the slip-through clutch described above represents the second stage of the safety gear. In a non-elastic design of the rope, a single-stage safety gear can be realized only with a slipping clutch, as described above.

Als elastisch kann ein Seil angesehen werden, welches eine elastische Dehnung von mehr als 5 %, insbesondere mehr als 10 % und insbesondere mehr als 20 % ermöglicht. As elastic, a rope can be considered, which allows an elastic elongation of more than 5%, in particular more than 10% and in particular more than 20%.

Alternativ oder zusätzlich kann die Fangeinrichtung jedoch eine Federeinrichtung aufweisen. Hierzu kann eine Buchse vorgesehen sein, in der das erste Kupplungselement der Durchrutschkupplung verschiebbar aufgenommen sein kann und wobei die Fangeinrichtung ein Federelement aufweisen kann, mit dem das erste Kupplungselement in einer Stellung vorgespannt ist, die von der zu koppelnden Komponente entfernt ist. Dadurch kann über das Federelement, welches das erste Kupplungselement vorspannt, der Zapfen der Sicherungseinrichtung in das Zapfenlager vorgespannt werden und es kann ein Federweg bereitgestellt werden, der im Kollisionsfall die Entfernung von Lager und Gegenlager ermöglicht. Alternatively or additionally, however, the catching device may comprise a spring device. For this purpose, a socket may be provided, in which the first coupling element of the slip clutch can be slidably received and wherein the catch means may comprise a spring element, with which the first coupling element is biased in a position which is remote from the component to be coupled. Thereby, via the spring element which biases the first coupling element, the pin of the securing device can be biased into the journal bearing and it can be provided a spring travel, which allows the removal of bearings and abutment in the event of a collision.

Die Buchse kann an dem einem Ende, in dessen Richtung im Kollisionsfall das erste Kupplungselement gezogen wird, eine Öffnung aufweisen, die so ausgebildet ist, dass weder das erste noch das zweite Kupplungselement hindurchpassen, sodass nach Auslösung der Durchrutschkupplung das zweite Kupplungselement in der Buchse zurückgehalten wird. The bushing may have at the one end, in the direction of the collision, the first coupling element, having an opening which is formed so that neither the first nor the second coupling element fit through, so retained after triggering the slip clutch, the second coupling element in the socket becomes.

Die Durchrutschkupplung kann so ausgebildet sein, dass erstes und/oder zweites Kupplungselement einen elastisch ausgebildeten Körper aufweisen und/oder selbst zumindest teilweise elastisch ausgebildet sind oder ein elastischer Körper zwischen erstem und zweitem Kupplungselement angeordnet ist, sodass bei Überschreiten einer Kraftschwelle durch eine elastische Verformung quer zur einer Bewegungsrichtung des zweiten Kupplungselements durch das erste Kupplungselement das zweite Kupplungselement durch das erste Kupplungselement passt. Die Elastizität kann ähnlich wie beim elastischen Seil definiert werden. The slip clutch may be formed so that the first and / or second coupling element have an elastically formed body and / or even at least partially elastic or an elastic body between the first and second coupling element is arranged so that when a force threshold is exceeded by an elastic deformation across for a direction of movement of the second coupling element through the first coupling element, the second coupling element fits through the first coupling element. The elasticity can be defined similar to the elastic rope.

Die Durchrutschöffnung des ersten Kupplungselements kann verschiedene Formen aufweisen und insbesondere kreisrund sein. Entsprechend kann als elastischer Körper ein Ringkörper vorgesehen werden. The slipping opening of the first coupling element can have different shapes and in particular be circular. Accordingly, an annular body can be provided as an elastic body.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Die beigefügten Figuren zeigen in rein schematischer Weise in The attached figures show in purely schematic manner in FIG

1 eine perspektivische Darstellung eines Koordinatenmessgeräts in Portalbauweise mit an der Pinole des Koordinatenmessgeräts über eine Wechseleinrichtung aufgenommene Dreh-Schwenkeinrichtung und an der Dreh-Schwenkeinrichtung einen über einen weiteren Wechseleinrichtung aufgenommenen Sensor, 1 a perspective view of a coordinate measuring machine in gantry design with recorded on the quill of the CMM via a changing device rotary-pivoting device and on the rotary-pivoting device a recorded via a further changing device sensor,

2 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Wechseleinrichtung im Normalbetrieb, 2 a cross-sectional view of a change device according to the invention in normal operation,

3 eine Querschnittsansicht eines Teils der Wechseleinrichtung nach einer gewaltsamen Trennung im Zustand des Einsatzes der ersten Stufe der Fangeinrichtung und in 3 a cross-sectional view of a part of the changing device after a violent separation in the state of use of the first stage of the catch and in

4 eine Querschnittsansicht der Wechseleinrichtung aus 2 nach gewaltsamer Trennung im Zustand der zweiten Stufe der Fangeinrichtung. 4 a cross-sectional view of the changing device 2 after violent separation in the state of the second stage of the capture device.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE EMBODIMENTS

Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele deutlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Further advantages, characteristics and features of the present invention will become apparent in the following detailed description of the embodiments. However, the invention is not limited to these embodiments.

In der 1 ist mit 1 ein Koordinatenmessgerät in Portalbauweise bezeichnet. Das Koordinatenmessgerät weist eine Granitplatte 1 auf, an der Führungen 2, 3 vorgesehen sind, entlang derer das Messportal mit seinen Schlitten 4, 5 in einer Richtung computergesteuert verfahrbar ist. Auf dem Schlitten 4, 5 ist über zwei Vertikalstützen 6, 7 die Traverse 8 aufgenommen. An der Traverse 8 wiederum ist der Querschlitten 9 aufgenommen, der längs der Traverse und damit senkrecht zur Richtung der Führungen 2, 3 ebenfalls computergesteuert verfahrbar ist. Am Querschlitten 9 ist die Pinole 10 in der Vertikalen verfahrbar aufgenommen. Über eine Maschinensteuerung 20 mit Steuerungsrechner, Mikroprozessoren, Bedienfeld 21 und Monitor 22 wird die gesamte Maschine und die Bewegung der Pinole 10 in den drei zu einander senkrechten Raumrichtungen gesteuert. In the 1 is with 1 a coordinate measuring machine in gantry design referred. The coordinate measuring machine has a granite plate 1 on, at the guides 2 . 3 along which the Messportal with his sled 4 . 5 is computer-controlled in one direction. On the sledge 4 . 5 is over two vertical supports 6 . 7 the traverse 8th added. At the Traverse 8th turn is the cross slide 9 taken along the traverse and thus perpendicular to the direction of the guides 2 . 3 is also computer controlled movable. At the cross slide 9 is the quill 10 taken vertically movable. About a machine control 20 with control computer, microprocessors, control panel 21 and monitor 22 becomes the entire machine and the movement of the quill 10 controlled in the three mutually perpendicular spatial directions.

An der Pinole 10 ist über eine erste Wechseleinrichtung 11 eine Dreh-Schwenkeinrichtung 12, 13, 14 aufgenommen. Die Dreh-Schwenkeinrichtung ermöglicht einerseits computergesteuerte Drehungen in einer zur Achse der Pinole 10 (Vertikalen) parallelen Achse um die Horizontalebene 18 und um eine zur Achse der Pinole 10 senkrechte Achse in der vertikalen Drehebene 19. Die Dreh-Schwenkeinrichtung kann dabei eine sogenannte kontinuierliche Dreh-Schwenkeinrichtung sein, die Drehbewegungen in den beiden Drehebenen 18, 19 um beliebige oder nahezu beliebige Drehwinkel ermöglicht, oder als sogenanntes rastendes Drehschwenkgelenk ausgebildet sein, bei dem die Drehbewegungen nur um fest vorgegebene Winkelinkremente möglich sind. Über eine zweite Wechseleinrichtung 15 ist an der Dreh-Schwenkeinrichtung ein Sensor 16 mit daran aufgenommenem Taststift 17 aufgenommenen. Über die Dreh-Schwenkeinrichtung kann der Sensor 16 beliebig im Raum orientiert werden, je nachdem wie es die Messaufgabe gerade erfordert. Der Taststift 17 selbst kann wiederum über eine weitere Wechseleinrichtung am Sensor aufgenommen sein. At the quill 10 is about a first changing device 11 a rotary-swivel device 12 . 13 . 14 added. On the one hand, the rotary-pivoting device enables computer-controlled rotations in one direction to the axis of the quill 10 (Vertical) parallel axis around the horizontal plane 18 and one to the axis of the quill 10 vertical axis in the vertical plane of rotation 19 , The rotary-pivot device may be a so-called continuous rotary-pivot device, the rotational movements in the two planes of rotation 18 . 19 allows for any or almost any angle of rotation, or be designed as a so-called latching pivoting pivot, in which the rotational movements are possible only by fixed angle increments. About a second change device 15 is a sensor on the rotary swivel device 16 with stylus attached to it 17 recorded. About the rotary-pivoting device, the sensor 16 be oriented arbitrarily in space, depending on how the measuring task currently requires. The stylus 17 itself can in turn be received via a further changing device on the sensor.

Die 2 zeigt in einer Querschnittsansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wechseleinrichtung 30 mit einer Lagerkomponente 33 und einer Gegenlagerkomponente 34, die über eine Drei-Punkt-Lagerung gelagert sind. Das Drei-Punkt-Lager weist mehrere in Umfangsrichtung um 120° beabstandete Lagerelementpaare 31, 32 auf. Die Lagerelementpaare können beispielsweise durch Kugeln 31 und eine Kugelaufnahme bildende Zylinderpaare 32 gebildet sein. The 2 shows a cross-sectional view of an embodiment of a change device according to the invention 30 with a bearing component 33 and an abutment component 34 which are stored via a three-point storage. The three-point bearing has a plurality of circumferentially spaced by 120 ° bearing element pairs 31 . 32 on. The bearing element pairs can, for example, by balls 31 and a ball-receiving cylinder pairs 32 be formed.

Die Lagerkomponente 33 und die Gegenlagerkomponente 34, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beispielsweise das Tastelement, ein Sensor oder dergleichen sein oder umfassen kann, werden über eine Spanneinrichtung über die Drei-Punkt-Lagerung mit den Lagerelementen 31, 32 aneinander gehalten, wobei die Spanneinrichtung im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Kombination aus einer Magnetvorrichtung 35 und einer Metallplatte 36 gebildet ist, wobei durch die Magnetvorrichtung 35 die Metallplatte 36 in Richtung der Magnetvorrichtung 35 gezogen wird, sodass die Lagerelemente 31, 32 fest aneinander anliegen. The bearing component 33 and the abutment component 34 , which may be or include, for example, the probe element, a sensor or the like in the embodiment shown are via a clamping device on the three-point mounting with the bearing elements 31 . 32 held together, wherein the clamping device in the embodiment shown by a combination of a magnetic device 35 and a metal plate 36 is formed, wherein by the magnetic device 35 the metal plate 36 in the direction of the magnetic device 35 is pulled so that the bearing elements 31 . 32 firmly abut each other.

Die Magnetvorrichtung 35 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Permanentmagnet-Elektromagnet-Kombination gebildet, sodass durch entsprechendes Schalten des Elektromagneten die Haltekraft der Spanneinrichtung verändert werden kann, um die Gegenlagerkomponente 34 von der Lagerkomponente 33 trennen zu können. Zum Lösen der Gegenlagerkomponente 34 kann der Elektromagnet der Permanentmagnet-Elektromagnet-Kombination so betrieben werden, dass dieser der Magnetkraft des Permanentmagneten entgegenwirkt, um so die anziehende Kraft auf die Metallplatte 36 zu reduzieren bzw. zu beseitigen. Darüber hinaus kann der Elektromagnet so betrieben werden, dass die magnetische Kraft des Permanentmagneten verstärkt wird, um beispielsweise die Gegenlagerkomponente 34 an der Lagerkomponente 33 anzuschließen, also die Gegenlagerkomponente 34 aufzunehmen. Im Normalbetrieb kann auf einen Betrieb des Elektromagneten verzichtet werden, da dann die Gegenlagerkomponente 34 alleine durch den Permanentmagneten gehalten werden kann. The magnetic device 35 is formed in the embodiment shown from a permanent magnet-electromagnet combination, so that by appropriate switching of the electromagnet, the holding force of the clamping device can be changed to the counter-bearing component 34 from the bearing component 33 to be able to disconnect. To release the counter bearing component 34 For example, the electromagnet of the permanent magnet-electromagnet combination can be operated such that it counteracts the magnetic force of the permanent magnet, so as to apply the attractive force to the metal plate 36 to reduce or eliminate. In addition, the electromagnet can be operated so that the magnetic force of the permanent magnet is amplified, for example, the counter bearing component 34 at the bearing component 33 connect, so the abutment component 34 take. In normal operation can be dispensed with an operation of the electromagnet, since then the abutment component 34 can be held alone by the permanent magnet.

Um ein unbeabsichtigtes Lösen der Gegenlagerkomponente 34 von der Lagerkomponente 33 zu verhindern, weist die in 2 gezeigte Wechseleinrichtung eine Sicherungseinrichtung auf, die einen Sperrschieber 38 umfasst, der über eine Spiralfeder 44 in eine Sicherungsstellung d. h. geschlossene Stellung vorgespannt ist. Der Sperrschieber 38 wirkt mit einem Zapfen 37 zusammen, der an der Lagerkomponente 33 gehalten ist und eine Nut 45 aufweist, die der Sperrschieber 38 hintergreifen kann, um so den Zapfen 37 daran zu hindern, sich aus einer Aufnahme 46 in der Gegenlagerkomponente 34 zu bewegen. Damit kann ein Wechseln bzw. Loslösen der Gegenlagerkomponente 34 durch das entsprechende Schalten des Elektromagneten in der Magnetvorrichtung 35 nur dann erfolgen, wenn der Sperrschieber 38 in einer geöffneten Stellung ist, um den Zapfen 37 in der Aufnahme 46 der Gegenlagerkomponente 34 freizugeben. To prevent unintentional release of the counter bearing component 34 from the bearing component 33 To prevent, the in 2 shown changing device on a security device, which has a locking slide 38 Includes, via a coil spring 44 is biased in a backup position ie closed position. The gate valve 38 acts with a pin 37 together, at the bearing component 33 is held and a groove 45 having, the locking slide 38 can reach behind the pin 37 to prevent yourself from taking a picture 46 in the counterpart component 34 to move. This can be a change or release of the abutment component 34 by the corresponding switching of the electromagnet in the magnetic device 35 only done if the gate valve 38 in an open position is around the pin 37 in the recording 46 the abutment component 34 release.

Um jedoch zusätzlich eine Kollisionsschutzvorrichtung bereitzustellen, mit der verhindert wird, dass beispielsweise ein Sensor oder Tastelement einer Koordinatenmessanlage bei einer Kollision mit einem zu vermessenden Gegenstand durch zu hohe Krafteinwirkung beschädigt wird, ist der Zapfen 37 mit seinem spitz zulaufenden Ende 47 in einem konisch geformten Sitz 48 der Lagerkomponente 33 lösbar aufgenommen, sodass bei einem gewaltsamen Einwirken auf die Gegenlagerkomponente 34 der Zapfen 37 aus dem konischen Sitz 48 der Lagerkomponente 33 gelöst werden kann. Der Zapfen 37 wird über ein Seil 39 in der Lagerkomponente 33 gehalten, wobei ein Ende des Seils 39 an dem Zapfen 37 angeordnet ist und das andere Ende des Seils 39 in einem zweiten Kupplungselement 41 einer Durchrutschkupplung gehalten ist, die nachfolgend genauer beschrieben werden wird. However, in order additionally to provide a collision protection device with which it is prevented that, for example, a sensor or feeler element of a coordinate measuring machine is damaged in a collision with an object to be measured due to excessive force, the pin is 37 with its pointed end 47 in a conically shaped seat 48 the bearing component 33 releasably received, so that in a violent action on the abutment component 34 the pin 37 from the conical seat 48 the bearing component 33 can be solved. The pin 37 is about a rope 39 in the bearing component 33 held, with one end of the rope 39 on the pin 37 is arranged and the other end of the rope 39 in a second coupling element 41 a slip clutch is held, which will be described in more detail below.

Die Durchrutschkupplung weist ein erstes Kupplungselement 40 auf, welches eine Durchrutschöffnung 50 definiert, durch welche ein zweites Kupplungselement 41 nach Überschreiten einer Kraftschwelle hindurchpasst. Die Kraftschwelle wird durch einen elastischen Ringkörper 49 bereitgestellt, der bei der Durchrutschkupplung der 2 zwischen dem ersten Kupplungselement 40 und dem zweiten Kupplungselement 41 angeordnet ist und im entspannten Zustand die Öffnungsweite der Durchrutschöffnung 50 des ersten Kupplungselements 40 soweit verringert, dass ohne Kraftaufbringung das zweite Kupplungselement 41 nicht durch den elastischen Ringkörper 49 hindurch gelangt. Erst wenn auf das zweite Kupplungselement 41 eine ausreichend große Kraft ausgeübt wird, wird der elastische Ringkörper 41 aufgeweitet, sodass das zweite Kupplungselement 41 durch den elastischen Ringkörper 49 und die Durchrutschöffnung 50 des ersten Kupplungselements 40 passt. Um die Aufweitung des elastischen Ringkörpers 49 bei einer Kraftaufbringung auf das zweite Kupplungselement 41 zu verbessern, weist das zweite Kupplungselement 41 eine umlaufende Schrägfläche auf, die das Eindringen des zweiten Kupplungselements in den elastischen Ringkörper 49 erleichtert. The slip clutch has a first coupling element 40 on which a slipping opening 50 defined by which a second coupling element 41 passes after exceeding a force threshold. The force threshold is due to an elastic ring body 49 provided in the slipping of the 2 between the first coupling element 40 and the second coupling element 41 is arranged and in the relaxed state, the opening width of the slipping opening 50 of the first coupling element 40 so far reduced that without force application, the second coupling element 41 not by the elastic ring body 49 passes through. Only when on the second coupling element 41 a sufficiently large force is applied, the elastic ring body 41 expanded, so that the second coupling element 41 through the elastic ring body 49 and the slide-through opening 50 of the first coupling element 40 fits. To the expansion of the elastic ring body 49 at a force application to the second coupling element 41 to improve, has the second coupling element 41 a circumferential inclined surface, which is the penetration of the second coupling element in the elastic annular body 49 facilitated.

Das erste Kupplungselement der Durchrutschkupplung ist in einer Buchse 42 verschiebbar gelagert, wobei über eine Spiralfeder 43 das erste Kupplungselement 40 in einer Stellung vorgespannt ist, bei der das erste Kupplungselement 40 von dem Ende 51 der Buchse 42, die der Gegenlagerkomponente 34 zugewandt ist, entfernt ist. The first coupling element of the slip clutch is in a socket 42 slidably mounted, with a coil spring 43 the first coupling element 40 is biased in a position in which the first coupling element 40 from the end 51 the socket 42 , the counterpart component 34 facing away.

Durch die Spiralfeder 43, mit der das erste Kupplungselement 40 vorgespannt wird, wird der Zapfen 37 über das zweite Kupplungselement 41 und das Seil 39 in dem konischen Sitz 48 gehalten und entsprechend in Richtung des Sitzes 48 vorgespannt. By the spiral spring 43 , with which the first coupling element 40 is biased, the pin is 37 over the second coupling element 41 and the rope 39 in the conical seat 48 held and accordingly in the direction of the seat 48 biased.

Die Funktionsweise der in 2 gezeigten Wechseleinrichtung ist so, dass im Normalbetrieb bei aufgenommener Gegenlagerkomponente 34 die Lagerkomponente 33 und die Gegenlagerkomponente 34 lediglich über die Dreipunktlagerung mit den Lagerelementen 31, 32 aneinander gehalten werden, um eine eindeutige, reproduzierbare und präzise Lagerung zu gewährleisten. Der Zapfen 37 ist mit Spiel gegenüber der Aufnahme 46 in dieser angeordnet und auch der Sperrschieber 38 bewirkt lediglich eine formschlüssige Sperre gegenüber dem Zapfen 37 ohne irgendwelche Quer- oder Klemmkräfte auszuüben, die eine exakte Lagerung von Lagerkomponente 33 und Gegenlagerkomponente 34 verhindern könnten. The functioning of in 2 shown changing device is such that in normal operation at recorded counter bearing component 34 the bearing component 33 and the abutment component 34 only via the three-point bearing with the bearing elements 31 . 32 be held together to ensure a clear, reproducible and precise storage. The pin 37 is with play versus recording 46 arranged in this and also the gate valve 38 only causes a positive lock against the pin 37 without exerting any transverse or clamping forces, the exact storage of bearing component 33 and abutment component 34 could prevent.

Zum Lösen der Gegenlagerkomponente 34 von der Lagerkomponente 33 wird der Sperrschieber 38 in eine geöffnete Stellung bewegt, sodass der Zapfen 37 aus der Aufnahme 46 herausbewegt werden kann. Gleichzeitig wird der Elektromagnet der Magnetvorrichtung 35 so betrieben, dass der Magnetkraft des Permanentmagneten entgegen gewirkt wird, sodass sich die Gegenlagerkomponente 34 von der Lagerkomponente 33 lösen kann. To release the counter bearing component 34 from the bearing component 33 becomes the gate valve 38 moved into an open position, so that the pin 37 from the recording 46 can be moved out. At the same time, the electromagnet of the magnetic device 35 operated so that the magnetic force of the permanent magnet is counteracted, so that the abutment component 34 from the bearing component 33 can solve.

Umgekehrt wird beim Aufnehmen der Gegenlagerkomponente 34 der Elektromagnet so betrieben, dass die Magnetkraft des Permanentmagneten verstärkt wird, sodass die Metallplatte 36 in Richtung der Magnetvorrichtung 35 gezogen wird. Der Sperrschieber 38 wird manuell oder durch eine geeignete Vorrichtung entgegen der Federkraft der Spiralfeder 44 zur Seite bewegt, sodass der Zapfen 37 in eine Öffnung des Sperrschiebers 38 gelangen kann. Dadurch kann der Zapfen 37 in die Aufnahme 46 der Gegenlagerkomponente 34 eingreifen und die Lagerelemente 31, 32 der Dreipunktlagerung können in Kontakt zueinander gelangen, um die Drei-Punkt-Lagerung herzustellen. Conversely, when picking up the abutment component 34 the electromagnet is operated so that the magnetic force of the permanent magnet is amplified, so that the metal plate 36 in the direction of the magnetic device 35 is pulled. The gate valve 38 is manually or by a suitable device against the spring force of the coil spring 44 moved to the side, so that the pin 37 in an opening of the locking slide 38 can get. This allows the pin 37 in the recording 46 the abutment component 34 engage and the bearing elements 31 . 32 The three-point bearing can come into contact with each other to produce the three-point storage.

Kommt es beim Betrieb des Koordinatenmessgeräts zu einer Kollision zwischen dem Tastelement, das an der Gegenlagerkomponente 34 angeordnet ist, und einem zu vermessenden Bauteil, so kann die Gegenlagerkomponente 34 entgegen der Magnetkraft der Magnetvorrichtung 35 von der Lagerkomponente 33 gelöst werden, wobei gleichzeitig der Zapfen 37 sich aus dem konischen Sitz 48 löst. Hierzu wird die Spiralfeder 43 komprimiert und die Durchrutschkupplung wird in der Buchse 42 über das Seil 39 nach unten gezogen. Diese Situation ist in der 3 dargestellt, wobei in dieser Figur auf eine Darstellung der Gegenlagerkomponente 34 aus Gründen der Einfachheit verzichtet worden ist. Does it come during operation of the coordinate measuring machine to a collision between the probe element that on the abutment component 34 is arranged, and a component to be measured, so the abutment component 34 against the magnetic force of the magnetic device 35 from the bearing component 33 be solved, at the same time the pin 37 out of the conical seat 48 solves. This is the spiral spring 43 compressed and the slipping clutch is in the socket 42 over the rope 39 pulled down. This situation is in the 3 shown in this figure to a representation of the abutment component 34 has been omitted for the sake of simplicity.

Die Lagerelemente 31, 32 der Drei-Punktlagerung bzw. die Lagerkomponente 33 und die Gegenlagerkomponente 34 können nunmehr um den Weg S1 voneinander wegbewegt werden, den die Spiralfeder 43 komprimiert werden kann. Kommt es zu einer weiteren Entfernung von Lager und Gegenlager bzw. Lagerkomponente 33 und Gegenlagerkomponente 34 und wird somit durch das Seil 39 weiterhin eine Zugkraft ausgeübt, so kommt es zu einer Aktivierung der Durchrutschkupplung, wenn die durch das Seil 39 ausgeübte Zugkraft einen entsprechenden Grenzwert bzw. Schwellwert überschreitet. Diese Situation ist in der 4 dargestellt. Durch das Durchrutschen des zweiten Kupplungselements 41 durch den elastischen Ringkörper 49 und die Öffnung 50 des ersten Kupplungselements, kommt es zu einer Entspannung der Spiralfeder 43, sodass die Durchrutschkupplung mit dem ersten Kupplungselement 40 und dem elastischen Ringkörper 49 in ihre Ausgangsposition zurück bewegt wird, während das zweite Kupplungselement 41 innerhalb der Spiralfeder 43 und der Buchse 42 bis an das Ende 51 der Buchse 42 bewegt wird, welches der Gegenlagerkomponente 34 zugewandt ist, sodass sich die Lagerkomponente 33 und die Gegenlagerkomponente 34 nunmehr um den Weg S2 voneinander weg bewegen können. An diesem Buchsenende 51 ist eine Buchsenöffnung 52 vorgesehen, die so dimensioniert ist, dass das zweite Kupplungselement 41 nicht durch dieses hindurch gelangen kann, sodass weiterhin eine Verbindung zwischen der Lagerkomponente 33 und der Gegenlagerkomponente 34 über das zweite Kupplungselement 41, das Seil 39 und den Zapfen 37 gegeben ist. Dadurch ist sichergestellt, dass die Gegenlagerkomponente 34 sich nicht vollständig von der Lagerkomponente 33 lösen und herunterfallen kann. Gleichzeitig ist das Seil 39 nicht mehr gespannt bzw. nur noch durch die Gewichtskraft der Gegenlagerkomponente 34 oder wenn sich Lagerkomponente 33 und die Gegenlagerkomponente 34 mehr als um den Weg S2 voneinander weg bewegt haben sollten. Dadurch kann eine übermäßige Belastung des Seils 39 vermieden und ein mögliches Reißen des Seils 39 verhindert werden. The bearing elements 31 . 32 the three-point bearing or the bearing component 33 and the abutment component 34 can now be moved away from each other by the path S1, the spiral spring 43 can be compressed. Does it come to a further distance from bearing and thrust bearing or bearing component 33 and abutment component 34 and thus gets through the rope 39 Furthermore, a tensile force exerted, it comes to an activation of the slipping clutch when passing through the rope 39 applied tensile force exceeds a corresponding threshold or threshold. This situation is in the 4 shown. By slipping through the second coupling element 41 through the elastic ring body 49 and the opening 50 of the first coupling element, there is a relaxation of the coil spring 43 , so that the slipping clutch with the first coupling element 40 and the elastic ring body 49 is moved back to its original position, while the second coupling element 41 within the coil spring 43 and the socket 42 to the end 51 the socket 42 is moved, which of the abutment component 34 is facing, so that the bearing component 33 and the abutment component 34 now for the way S2 can move away from each other. At this end of the socket 51 is a socket opening 52 provided, which is dimensioned such that the second coupling element 41 can not pass through it, so continue to connect between the bearing component 33 and the counterpart component 34 over the second coupling element 41 , the rope 39 and the pin 37 given is. This ensures that the abutment component 34 not completely from the bearing component 33 solve and fall off. At the same time is the rope 39 no longer tensioned or only by the weight of the counter bearing component 34 or if there is a bearing component 33 and the abutment component 34 should have moved more than the distance S2 away from each other. This can cause excessive stress on the rope 39 avoided and possible tearing of the rope 39 be prevented.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele deutlich beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern das Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass andersartige Kombinationen von Merkmalen oder das Weglassen einzelner Merkmale möglich ist, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Die vorliegende Offenbarung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein. Although the present invention has been clearly described with reference to the embodiments, it will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to these embodiments, but the modifications are possible in such a way that different combinations of features or the omission of individual features is possible without departing from the scope of the appended claims. The present disclosure includes all combinations of the features presented.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Granitplatte granite slab
2 2: Führung guide
3 3: Führung guide
4 4: Schlitten carriage
5 5: Schlitten carriage
6 6: Vertikalstütze vertical support
7 7: Vertikalstütze vertical support
8 8th: Traverse traverse
9 9: Querschlitten cross slide
10 10: Pinole Pinole
11 11: Wechseleinrichtung changer
12 12: Dreh-Schwenkeinrichtung Articulating direction
13 13: Dreh-Schwenkeinrichtung Articulating direction
14 14: Dreh-Schwenkeinrichtung Articulating direction
15 15: Wechseleinrichtung changer
16 16: Sensor sensor
17 17: Taststift feeler
18 18: horizontale Drehebene horizontal plane of rotation
19 19: vertikale Drehebene vertical plane of rotation
20 20: Maschinensteuerung machine control
21 21: Bedienfeld Control panel
22 22: Monitor monitor
30 30: Wechseleinrichtung changer
31 31: Lagerelement bearing element
32 32: Lagerelement bearing element
33 33: Lagerkomponente bearing component
34 34: Gegenlagerkomponente Thrust bearing component
35 35: Magnetvorrichtung magnetic device
36 36: Metallplatte metal plate
37 37: Zapfen spigot
38 38: Sperrschieber blocking slide
39 39: Seil rope
40 40: erstes Kupplungselement first coupling element
41 41: zweites Kupplungselement second coupling element
42 42: Buchse Rifle
43 43: Spiralfeder spiral spring
44 44: Spiralfeder spiral spring
45 45: Nut groove
46 46: Aufnahme admission
47 47: spitz zulaufendes Ende tapered end
48 48: konisch geformter Sitz conical shaped seat
49 49: elastischer Ringkörper elastic ring body
50 50: Durchrutschöffnung Slip opening
51 51: Buchsenende female end
52 52: Buchsenöffnung socket opening

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2007/031218 A1 [0005, 0006, 0010, 0011, 0016]

Claims

Changing device for interchangeable receiving a sensor, probe element or tool on a machine or a machine part with a bearing component ( 33 ) with at least one bearing ( 31 ) and an abutment component ( 34 ) with at least one abutment ( 32 ), which cooperates with the bearing, wherein at least in or on one of the two components, namely bearing component and abutment component, a tensioning device ( 35 . 36 ), with the bearing and counter bearing are releasably held against each other, and wherein the changing means comprises a securing device, with the accidental separation of bearing and thrust bearing is avoided, and wherein the securing device comprises a collision protection device with a catching device, with the case of a violent separation be held together bearing and abutment bearing component and abutment component, characterized in that the catcher is formed in multiple stages, so that bearing and counter-bearing can be solved for a violent separation of bearing and thrust bearing to a first distance from each other, while bearing component and counter-bearing component on the capture device continue connected to each other, and that after reaching a first maximum distance from the bearing and abutment bearings and abutment beabst by overcoming a force threshold up to at least a second distance from each other can be used while bearing component and counter-component are still connected to each other via the catcher, and / or that the catching device a slipping clutch ( 40 . 41 . 49 ), which has a slide-through opening ( 50 ) defining first coupling element ( 40 ) and a passing through the slipping opening after overcoming a counterforce second coupling element ( 41 ) having.

Changing device according to claim 1, characterized in that the catching device a rope ( 39 ) connecting bearing component and abutment component.

Changing device according to claim 1 or 2, characterized in that the securing device comprises a pin ( 37 ) in a journal bearing ( 48 ) is releasably held in one of the components of the bearing component and counter-component and in a receptacle ( 46 ) engages the other of the components to there by means of a movable between a blocking position and an open position blocking element ( 38 ) to be held.

Changing device according to claim 3, characterized in that the rope ( 39 ) with one end in the journal ( 37 ) is attached and with the other end to the journal bearing component having.

Changing device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the rope ( 39 ) with one end in or on the second coupling element ( 41 ) of the slip clutch is attached.

Changing device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the rope ( 39 ) is elastic.

Changing device according to one of the preceding claims, characterized in that the catching device a bushing ( 42 ), in which the first coupling element ( 40 ) of the slip clutch is slidably received.

Changing device according to claim 7, characterized in that the bushing ( 42 ) at one end an opening ( 52 ) which is formed so that neither the first nor the second coupling element pass therethrough.

Changing device according to one of claims 7 or 8, characterized in that the catching device is a spring element ( 43 ), with which the first coupling element ( 40 ) is biased.

Changing device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second coupling element have an elastic body and / or are elastically formed or that between the first and second coupling element, an elastic body ( 49 ) is arranged so that when a force threshold is exceeded by an elastic deformation transversely to a direction of movement of the second coupling element through the first coupling element, the second coupling element fits through the first coupling element.

Method for operating a changing device having the features according to any one of the preceding claims, wherein in normal operation bearing and thrust bearing are held by the clamping device against each other, to release bearing and thrust bearing, the safety device is opened and the clamping device is released, and wherein in the case of unintentional Solution of the clamping device bearings and thrust bearing are held by the securing device to each other, and wherein in the event of violent separation of bearing and thrust bearing catcher prevent separation of the bearing component and counter-bearing component.

Coordinate measuring machine with at least one changing device according to one of claims 1 to 10.