DE102016101173B4

DE102016101173B4 - INTERCHANGEABLE DEVICE WITH CATCHER

Info

Publication number: DE102016101173B4
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: 2020-01-30
Anticipated expiration: 2036-01-23
Also published as: CN106996762B; CN106996762A; DE102016101173A1

Abstract

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, dadurch gekennzeichnet, dass 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 dass 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.Changing device for exchangeable mounting of 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 a counter bearing component (34) with at least one counter bearing (32), which cooperates with the bearing, whereby At least in or on one of the two components, namely the bearing component and the counter-bearing component, a clamping device (35, 36) is arranged, with which the bearing and counter-bearing are releasably held against one another, and wherein the changing device has a securing device with which the bearing and Counter bearing is avoided, and wherein the securing device has a collision protection device with a catching device with which the bearing component and counter bearing component are held together in the event of a violent separation of the bearing and counter bearing, characterized in that the catching device is constructed in several stages, so that lag he and the counter bearing can be detached from each other by a violent separation of the bearing and counter bearing, while the bearing component and counter bearing component are still connected to each other via the safety gear, and that after reaching a first maximum distance between the bearing and counter bearing, the bearing and counter bearing by overcoming a force threshold can be spaced apart from one another by up to at least a second distance, while the bearing component and counter-bearing component are still connected to one another via the catching device, and / or that the catching device has a slip-through clutch (40, 41, 49) which defines a slip-through opening (50) first coupling element (40) and a second coupling element (41) passing through the slip opening after overcoming a counterforce.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD 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 changing device for exchangeable mounting of 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 TECHNIKSTATE 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 that are used to measure components or the like, sensors, probe elements or the like often have to be changed to adapt to different measuring conditions, so that automatic changeover devices are used to enable a quick change of corresponding probe elements or sensors without great effort. The same applies to other machines, such as machine tools, for which tools also have to 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 coordinate measuring machines that an exact positioning of the exchanged probe element or sensor is possible in order to avoid recalibration of the exchanged 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.In addition, it is necessary for such automated changing device to provide a safety device with which an unintentional loosening of the tool or probe element, which is 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 to the tool or to the tool or the machine carrying the tool in the event of incorrect operation due to the collision of the tool or probe element with a component to be machined or examined by transmitting high forces.

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/ 031 218 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 are intended to meet the above-mentioned requirements. An example of this is in the WO 2007/031 218 A1 given that describes a changing device of a coordinate measuring machine, in which a bearing component with a bearing and a counter bearing component with a counter bearing are held against one another via a clamping device. With this device, bearings and counter bearings form a three-point bearing for exact positioning and the bearing component or counter bearing component can represent or have a probe element or a sensor, while the corresponding other component (i.e. counter bearing component or bearing component) can be provided on the machine , The clamping device can be formed by a magnet arrangement or a vacuum suction system, which holds the bearing component and the counter bearing component against one another, so that the bearing and the counter bearing engage firmly with one another.

Die in der WO 2007/ 031 218 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 2007/031 218 A1 The changing device described has a securing device so that the components (bearing component and counter-bearing component) which are mounted on one another cannot be detached from one another in the event of unintentional loosening of the clamping device which holds the two components together. For this purpose, a pin, which is arranged on one of the components, is positively held in a receptacle by a locking slide which is provided on the corresponding other component. In the event of a collision of the tool or probe element with a component, the journal is held in a journal bearing so that it can be separated from the corresponding component in order to enable the bearing and the counter bearing to be separated without having to open the securing device. In order to prevent the component released from storage from falling off the coordinate measuring machine in this case, 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 rope which is arranged on the one hand on the journal and on the other hand is received in a spring device which is supported against the journal bearing and has a spiral spring with which the journal is prestressed via the rope into the conical journal bearing. If the pin now detaches from the pin bearing in the event of a collision, the spiral spring is compressed and the corresponding component with the bearing or counter bearing arranged thereon can detach itself from the corresponding opposite until the spiral spring is completely compressed. If there is a further load, the corresponding rope can break when the tensile force is exceeded and the feeler element or a tool can be completely separated from the machine and fall down. However, if the elastic tension of the safety gear rope is set too high, the detached component will snap back after the loss of the separating force and may damage the counter component.

Weitere Wechseleinrichtungen zur auswechselbaren Aufnahme eines Sensors, eines Tastelements oder eines Werkzeugs sind in den Dokumenten DE 10 2009 008 722 A1 , DE 10 2011 100 467 B3 , DE 196 30 823 C1 , DE 10 2008 033 516 A1 , US 2011 / 0 154 672 A1 und US 4 254 554 A beschrieben.Further change devices for the exchangeable mounting of a sensor, a probe element or a tool are in the documents DE 10 2009 008 722 A1 . DE 10 2011 100 467 B3 . DE 196 30 823 C1 . DE 10 2008 033 516 A1 . US 2011/0 154 672 A1 and US 4,254,554 A described.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT 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 enables an automatic coupling and detaching of a sensor, probe element or tool to a machine or a machine element, while at the same time securing the sensor or tool against unintentional detachment and Collision protection devices are to be provided which prevent damage to a component or the tool or the corresponding machine if there is an unintentional collision with the components to be machined or examined. It is to be ensured that in the event of a collision no permanent damage occurs as far as possible, so that the corresponding devices can continue to be operated by simply resetting to the operating state. In particular, the sensor, probe element or tool should not fall off even in the event of strong collisions with high forces. Overall, the device and the operation should be simple and reliable.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL 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 refinements are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung schlägt in Weiterentwicklung der Wechseleinrichtung der WO 2007/ 031 218 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 a further development of the exchange device of the WO 2007/031 218 A1 , the disclosure content of which is incorporated herein by reference, on the one hand before, in a securing device for a changing device, which has a collision protection device with a catching device, to provide a so-called slipping clutch which has a first coupling element defining a slipping opening and a through the slipping opening after overcoming a counterforce has second coupling element passing through. With such a slip clutch it is ensured that after the occurrence of a collision, a separation of the bearing component and the counter bearing component or the bearing and the counter bearing is possible in such a way that the exchange device or a component or the entire machine is not damaged, since after the second coupling element through the first coupling element of the slipping clutch, the forces which build up when the components secured with the slipping clutch are separated and no more elastic return of the separated components is possible. At the same time, however, a corresponding slipping clutch can easily be returned to the initial operating state without permanent damage having to 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/ 031 218 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, the invention proposes, according to a second aspect, for which protection is sought regardless of the first aspect of the invention and in combination with this aspect of the invention, to design a safety gear in several stages, so that in the first stage bearings and counter bearings up to a first Can solve distance from each other and that after reaching a first maximum distance between the bearing and counter bearing in a second stage, the bearing and counter bearing can separate by overcoming a force threshold to at least a second distance, the second distance being greater than the first distance. With a two-stage structure of this type, it can also be taken into account that, in the event of different forces occurring during the separation process between the bearing and the counter bearing, different measures are required to deal with the collision. For example, in the case of a two-stage catching device, the first stage can be designed in such a way that, similar to the changing device or catching device, WO 2007/031 218 A1 separation against an elastic force is made possible, after the forces causing the separation bearing and counter bearing or bearing component and counter bearing component can automatically return to their original position by the elastic restoring force. The second stage of a multi-stage safety gear can then be designed accordingly so that after a certain force threshold is exceeded, there is no longer any elastic deformation of the safety gear or parts thereof, in particular of a rope used in the safety gear, and thus the separate parts, such as bearings and Counter bearing or bearing component and counter bearing component no longer return to the original position in order, for example, to avoid damage due to elastic snapback. Bearing and counter bearing or bearing component and counter bearing component are then only loosely connected to one another via the safety gear, for example a corresponding rope. To implement the second stage of the safety gear, the slip clutch described above can be used in an advantageous manner, which is 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 the bearing and the counter bearing or the bearing component and the counter bearing component together can in turn be provided 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 catching device can comprise a rope that connects the bearing component and the counter bearing component. Rope is understood here to mean any type of 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 also to be understood as such.

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 can comprise a pin which is detachably held in a pin bearing in one of the components comprising the bearing component and the counter-bearing component and which engages in a receptacle of the corresponding other component in order to be held there in a form-fitting manner by means of a locking element which is between a locked 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 rope, which connects the bearing component and the counter-bearing component and holds them together in the event of a collision, can be fastened at one end in or on the pin and at the other end in the component having the pin bearing, preferably in or on the second coupling element of a slipping clutch.

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/ 031 218 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 can be designed to be elastic, so that a preloaded mounting of the journal in the journal bearing and, by elastic deformation of the rope, a release of the journal from the journal bearing and thus of the journal from the counter bearing is made possible by means of the rope. As soon as the elastic expansion 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 the bearing and counter bearing or bearing component and counter bearing component is made possible. In this embodiment variant, the elastic rope replaces the spring device from the WO 2007/031 218 A1 Known safety device for the first stage of the safety device and the above-described slip clutch represents the second stage of the safety device. If the rope is not elastic, a single-stage safety device can only be realized with a slip clutch, as has been 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.A rope can be regarded as elastic, which enables 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.As an alternative or in addition, however, the catching device can have a spring device. For this purpose, a bushing can be provided, in which the first coupling element of the slipping clutch can be slidably received and wherein the catching device can have a spring element with which the first coupling element is pretensioned in a position that is removed from the component to be coupled. As a result, the pin of the securing device can be pretensioned into the journal bearing via the spring element, which prestresses the first coupling element, and a spring travel can be provided which, in the event of a collision, enables the bearing and counter bearing to be removed.

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.At one end, in the direction of which the first coupling element is pulled in the event of a collision, the bushing can have an opening which is designed such that neither the first nor the second coupling element fit through, so that after the slipping clutch has been triggered, the second coupling element is retained in the bushing 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 slipping clutch can be designed such that the first and / or second coupling element have an elastically designed body and / or are at least partially elastically formed or an elastic body is arranged between the first and second coupling element, so that when a force threshold is exceeded, transverse due to elastic deformation 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 in a similar way 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 slip opening of the first coupling element can have different shapes and in particular be circular. Accordingly, an annular body can be provided as the elastic body.

Figurenlistelist of figures

Die beigefügten Figuren zeigen in rein schematischer Weise in

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,
2 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Wechseleinrichtung im Normalbetrieb,
3 eine Querschnittsansicht eines Teils der Wechseleinrichtung nach einer gewaltsamen Trennung im Zustand des Einsatzes der ersten Stufe der Fangeinrichtung und in
4 eine Querschnittsansicht der Wechseleinrichtung aus 2 nach gewaltsamer Trennung im Zustand der zweiten Stufe der Fangeinrichtung.

The attached figures show in a purely schematic manner in

1 a perspective view of a coordinate measuring machine in portal construction with a rotating and swiveling device received on the quill of the coordinate measuring machine via a changing device and on the rotating Swiveling device a sensor picked up via a further changing device,
2 2 shows a cross-sectional view of a changing device according to the invention in normal operation,
3 a cross-sectional view of part of the changing device after a violent separation in the state of use of the first stage of the catching device and in
4 a cross-sectional view of the exchange device 2 after violent separation in the state of the second stage of the safety gear.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELEEMBODIMENTS

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 clear in the following detailed description of the exemplary embodiments. However, the invention is not restricted to these exemplary 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 1 designates a coordinate measuring machine in portal construction. The coordinate measuring machine has a granite slab 1 on, on the guides 2 . 3 are provided along which the measurement portal with its sledges 4 . 5 can be moved in a computer-controlled direction. On the sledge 4 . 5 is over two vertical supports 6 . 7 the traverse 8th added. On the traverse 8th again is the cross slide 9 added along the traverse and thus perpendicular to the direction of the guides 2 . 3 can also be moved under computer control. On the cross slide 9 is the quill 10 taken up movable in the vertical. Via 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 exchange device 11 a rotary swivel device 12 . 13 . 14 added. On the one hand, the rotary swivel device enables computer-controlled rotations in one to the axis of the quill 10 (Vertical) parallel axis around the horizontal plane 18 and around one to the axis of the quill 10 vertical axis in the vertical plane of rotation 19 , The rotary swivel device can be a so-called continuous rotary swivel device, the rotary movements in the two planes of rotation 18 . 19 Enables any or almost any angle of rotation, or be designed as a so-called latching swivel joint, in which the rotary movements are only possible by predetermined angular increments. Via a second exchange device 15 is a sensor on the rotary swivel device 16 with a stylus attached to it 17 recorded. The sensor can be operated using the rotary swivel device 16 can be oriented anywhere in the room, depending on how the measuring task requires it. The stylus 17 itself can in turn be accommodated on the sensor via a further changing device.

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 changing device according to the invention 30 with a bearing component 33 and a counter bearing component 34 which are stored via a three-point bearing. The three-point bearing has several pairs of bearing elements spaced 120 ° apart in the circumferential direction 31 . 32 on. The bearing element pairs can, for example, by balls 31 and pairs of cylinders forming a ball seat 32 be educated.

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 counter bearing component 34 which, in the exemplary embodiment shown, can be or comprise, for example, the feeler element, a sensor or the like, are clamped via the three-point bearing with the bearing elements 31 . 32 held together, the clamping device in the embodiment shown by a combination of a magnetic device 35 and a metal plate 36 is formed, being by the magnetic device 35 the metal plate 36 towards the magnetic device 35 is pulled so that the bearing elements 31 . 32 tightly against 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 from a permanent magnet / electromagnet combination in the embodiment shown, so that the holding force of the tensioning device can be changed by the corresponding switching of the electromagnet to the counter bearing component 34 from the bearing component 33 to be able to separate. For releasing the counter bearing component 34 the electromagnet of the permanent magnet - electromagnet combination can be operated in such a way that it counteracts the magnetic force of the permanent magnet, and thus the attractive force on the metal plate 36 to reduce or eliminate. In addition, the electromagnet can be operated in such a way that the magnetic force of the permanent magnet is increased, for example by the counter-bearing component 34 on the bearing component 33 to connect, i.e. the counter bearing component 34 take. In normal operation, there is no need to operate the electromagnet, since the counter bearing component then 34 can only be held 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 unintentionally loosen the counter bearing component 34 from the bearing component 33 to prevent the in 2 shown changing device on a safety device that a locking slide 38 includes a spiral spring 44 is biased into a locked position, ie closed position. The gate valve 38 acts with a cone 37 together, on the bearing component 33 is held and a groove 45 which the locking slide 38 can reach behind the pin 37 to prevent yourself from shooting 46 in the counter bearing component 34 to move. This means that the counter bearing component can be replaced or detached 34 by the corresponding switching of the electromagnet in the magnet device 35 only take place when the gate valve 38 is in an open position to the pin 37 in the recording 46 the counter bearing 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 to additionally provide a collision protection device which prevents, for example, a sensor or probe element of a coordinate measuring system from being damaged by excessive force in the event of a collision with an object to be measured, the pin is 37 with its tapered end 47 in a conical seat 48 the bearing component 33 detachably recorded, so that if the counter-bearing component is subjected to force 34 the cone 37 from the conical seat 48 the bearing component 33 can be solved. The cone 37 is over a rope 39 in the bearing component 33 held with one end of the rope 39 on the spigot 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 is a slip opening 50 defined by which a second coupling element 41 fits through after a force threshold is exceeded. The force threshold is determined by an elastic ring body 49 provided that in the slip clutch of 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 slip opening 50 of the first coupling element 40 reduced to the extent that the second coupling element is exerted without force 41 not through the elastic ring body 49 got through. Only when on the second coupling element 41 a sufficiently large force is exerted, the elastic ring body 41 expanded so that the second coupling element 41 through the elastic ring body 49 and the slip opening 50 of the first coupling element 40 fits. To widen the elastic ring body 49 when force is applied to the second coupling element 41 to improve, the second coupling element 41 a circumferential inclined surface on the penetration of the second coupling element in the elastic ring 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 slipping clutch is in a socket 42 slidably supported, with a spiral 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 that of the counter bearing 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 coil spring 43 with which the first coupling element 40 is biased, the pin 37 via the second coupling element 41 and the rope 39 in the conical seat 48 held and accordingly towards 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.How the in 2 The change device shown is such that in normal operation with the counter bearing component included 34 the bearing component 33 and the counter bearing component 34 only about the three-point bearing with the bearing elements 31 . 32 held together to ensure clear, reproducible and precise storage. The cone 37 is with play opposite the recording 46 arranged in this and also the locking slide 38 causes only a positive lock against the pin 37 without exerting any transverse or clamping forces, which is an exact bearing component 33 and counter bearing 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.For releasing the counter bearing component 34 from the bearing component 33 becomes the gate valve 38 moved to 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 counter bearing 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.The opposite is the case when the counter bearing component is received 34 the electromagnet is operated so that the magnetic force of the permanent magnet is increased, so that the metal plate 36 towards the magnetic device 35 is pulled. The gate valve 38 is done manually or by a suitable device against the spring force of the spiral spring 44 moved to the side so that the peg 37 into an opening of the gate valve 38 can reach. This allows the spigot 37 in the recording 46 the counter bearing component 34 intervene and the bearing elements 31 . 32 of the three - point bearing can come into contact with each other to produce the three - point bearing.

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.When the coordinate measuring machine is operating, there is a collision between the probe element on the counter bearing component 34 is arranged, and a component to be measured, so the counter bearing component 34 contrary to Magnetic force of the magnetic device 35 from the bearing component 33 be solved, while the pin 37 out of the conical seat 48 solves. For this the spiral spring 43 compressed and the slip clutch is in the socket 42 over the rope 39 pulled down. This situation is in the 3 shown, in this figure on a representation of the counter bearing 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 counter bearing component 34 can now move around S1 be moved away from each other by the coil spring 43 can be compressed. If the bearing and counter bearing or bearing component are further removed 33 and counter bearing component 34 and is thus through the rope 39 If a pulling force is still exerted, the slipping clutch is activated when it is pulled through the rope 39 applied tractive force exceeds a corresponding limit 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, the coil spring relaxes 43 , so that the slipping clutch with the first coupling element 40 and the elastic ring body 49 is moved back to its starting position while the second coupling element 41 inside the coil spring 43 and the socket 42 to the end 51 the socket 42 is moved, which is the counter bearing component 34 is facing so that the bearing component 33 and the counter bearing component 34 now about the way S2 can move away from each other. At this socket end 51 is a socket opening 52 provided that is dimensioned so that the second coupling element 41 cannot pass through this, so that a connection between the bearing component continues 33 and the counter bearing component 34 via the second coupling element 41 , the rope 39 and the cone 37 given is. This ensures that the counter bearing component 34 not completely different from the bearing component 33 can loosen 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 bearing component 33 and the counter bearing component 34 more than the way S2 should have moved away from each other. This can cause excessive strain on the rope 39 avoided and a possible breaking 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 exemplary embodiments, it is obvious to the person skilled in the art that the invention is not restricted to these exemplary embodiments, but that modifications are possible in such a way that different combinations of features or the omission of individual features are possible without departing from the scope of the appended claims. The present disclosure includes all combinations of the individual features presented.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Granitplattegranite slab
22: Führungguide
33: Führungguide
44: Schlittencarriage
55: Schlittencarriage
66: Vertikalstützevertical support
77: Vertikalstützevertical support
88th: Traversetraverse
99: Querschlittencross slide
1010: PinolePinole
1111: Wechseleinrichtungchanger
1212: Dreh - SchwenkeinrichtungRotary swivel device
1313: Dreh - SchwenkeinrichtungRotary swivel device
1414: Dreh - SchwenkeinrichtungRotary swivel device
1515: Wechseleinrichtungchanger
1616: Sensorsensor
1717: Taststiftfeeler
1818: horizontale Drehebenehorizontal plane of rotation
1919: vertikale Drehebenevertical plane of rotation
2020: Maschinensteuerungmachine control
2121: BedienfeldControl panel
2222: Monitormonitor
3030: Wechseleinrichtungchanger
3131: Lagerelementbearing element
3232: Lagerelementbearing element
3333: Lagerkomponentebearing component
3434: GegenlagerkomponenteThrust bearing component
3535: Magnetvorrichtungmagnetic device
3636: Metallplattemetal plate
3737: Zapfenspigot
3838: Sperrschieberblocking slide
3939: Seilrope
4040: erstes Kupplungselementfirst coupling element
4141: zweites Kupplungselementsecond coupling element
4242: BuchseRifle
4343: Spiralfederspiral spring
4444: Spiralfederspiral spring
4545: Nutgroove
4646: Aufnahmeadmission
4747: spitz zulaufendes Endepointed end
4848: konisch geformter Sitzconical seat
4949: elastischer Ringkörperelastic ring body
5050: DurchrutschöffnungSlip opening
5151: Buchsenendefemale end
5252: Buchsenöffnungsocket opening

Claims

Changing device for exchangeable mounting of 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 a counter bearing component (34) with at least one counter bearing (32), which cooperates with the bearing, whereby At least in or on one of the two components, namely the bearing component and the counter-bearing component, a clamping device (35, 36) is arranged, with which the bearing and counter-bearing are releasably held against one another, and wherein the changing device has a safety device with which the bearing and Counter bearing is avoided, and wherein the securing device has a collision protection device with a catching device with which the bearing component and counter bearing component are held together in the event of a violent separation of the bearing and counter bearing, characterized in that the catching device is designed in several stages, so that La ger and counter bearing can come apart up to a first distance from each other in a violent separation of the bearing and counter bearing, while the bearing component and counter bearing component are still connected to each other via the safety gear, and that after reaching a first maximum distance between the bearing and counter bearing, the bearing and counter bearing by overcoming a force threshold can be spaced apart from one another by up to at least a second distance, while the bearing component and counter-bearing component are still connected to one another via the catching device, and / or that the catching device has a slip-through clutch (40, 41, 49) which defines a slip-through opening (50) first coupling element (40) and a second coupling element (41) passing through the slip opening after overcoming a counterforce.

Exchange device after Claim 1 , characterized in that the catching device comprises a rope (39) which connects the bearing component and the counter bearing component.

Exchange device after Claim 1 or 2 , characterized in that the securing device comprises a pin (37) which is detachably held in a pin bearing (48) in one of the components of the bearing component and the counter bearing component and which engages in a receptacle (46) of the other of the components in order to be there by means of a to be held between a blocking position and an opening position of the movable blocking element (38).

Exchange device after Claim 3 , characterized in that the cable (39) is fixed at one end in the pin (37) and at the other end to the component having the pin bearing.

Exchange device according to one of the Claims 2 to 4 , characterized in that the rope (39) is attached at one end in or on the second coupling element (41) of the slipping clutch.

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

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

Exchange device after Claim 7 , characterized in that the bushing (42) has at one end an opening (52) which is designed such that neither the first nor the second coupling element fit through.

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

Exchange 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 designed to be elastic, or that an elastic body (49) is arranged between the first and second coupling elements, so that when a force threshold is exceeded by an elastic deformation transverse 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 with the features according to one of the preceding claims, in which in normal operation, the bearing and the counter bearing are held against one another by the clamping device, the securing device being opened and the clamping device being released for releasing the bearing and the counter bearing, and in the case of the unintentional Solution of the clamping device bearing and counter bearing are held together by the securing device, and in the event of a violent separation of the bearing and counter bearing, the catching device prevent separation of the bearing component and counter bearing component.

Coordinate measuring device with at least one changing device according to one of the Claims 1 to 10 ,