DE102018127439A1 - Device for exchanging a tactile probe arm of a 3D measuring device - Google Patents

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Abstract

Die Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zum Auswechseln eines taktilen Tastarms (41) zu finden, bei der das Wechselsystem ohne zusätzlichen Bewegungsroboter und ohne weitere, außer zum Messvorgang benötigte Verfahrachsen auskommt, wird erfindungsgemäß gelöst, indem ein Magazin (3) für Tastarme (41; 43) außerhalb eines Messbereichs entlang einer der Koordinatenrichtungen, die den Hauptbewegungsachsen der 3D-Messeinrichtung (1) entsprechen, angeordnet ist und in horizontaler Richtung Ablagefächer (33) aufweist, die durch in wenigstens zwei vertikale Trägerplatten (31, 32) des Magazins (3) eingebrachte Ausschnitte (311, 312) gebildet sind, der Tastarm (41; 43) mindestens einen taktilen Kugeltaster an einem distalen Ende und eine flanschartige Koppelplatte (412) an einem proximalen Ende des Tastarmschaftes (414) aufweist, wobei die Koppelplatte (412) mit Mitteln zur lösbaren Kopplung des Tastarms (41; 43) an den Tastkopf (4) ausgestattet ist, und zur reproduzierbaren rotatorischen Ausrichtung der Tastarm (41; 43) an der Koppelplatte (412) und das Magazin (3) an einer der Trägerplatten (31, 32) komplementäre Formelemente mit einer zur Schwerkraft ausgerichteten V-Form aufweisen.The object of the invention to find a way of replacing a tactile probe arm (41), in which the changing system does not require an additional movement robot and without additional traversing axes that are required for the measuring process, is achieved according to the invention by a magazine (3) for probe arms (41 ; 43) is arranged outside of a measuring range along one of the coordinate directions, which correspond to the main axes of movement of the 3D measuring device (1), and has storage compartments (33) in the horizontal direction, which are arranged in at least two vertical support plates (31, 32) of the magazine ( 3) cutouts (311, 312) are formed, the probe arm (41; 43) has at least one tactile ball probe at a distal end and a flange-like coupling plate (412) at a proximal end of the probe arm shaft (414), the coupling plate (412 ) is equipped with means for releasably coupling the probe arm (41; 43) to the probe head (4), and for reproducible rotary equipment direction of the probe arm (41; 43) on the coupling plate (412) and the magazine (3) on one of the carrier plates (31, 32) have complementary shaped elements with a V-shape oriented towards gravity.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswechseln eines taktilen Tastarms einer 3D-Messeinrichtung, insbesondere für taktile Dimensionsmessungen von Körpern, vorzugsweise von rotierbaren Werkstücken, bei denen spezielle Messaufgaben unterschiedliche Tastarme erfordern.The invention relates to a device for replacing a tactile probe arm of a 3D measuring device, in particular for tactile dimension measurements of bodies, preferably of rotatable workpieces, in which special measuring tasks require different probe arms.

Bei taktilen Messungen von Werkstücken ist es häufig notwendig, für die jeweilige Messaufgabe den geeigneten Tastarm zu verwenden. Dabei sollte der Tastarm möglichst voll automatisiert wechselbar sein und mit allen in einem geeigneten Magazin abgelegten weiteren Tastarmen austauschbar sein.For tactile measurements of workpieces, it is often necessary to use the appropriate probe arm for the respective measurement task. The probe arm should be exchangeable as fully automatically as possible and be interchangeable with all other probe arms stored in a suitable magazine.

Aus dem Stand der Technik sind Tastarmwechselmagazine bekannt, die auf ein Magazin von Tastarmen zugreifen, in dem die Tastarme vertikal eingehängt sind und waagerecht dazu eingeschoben und arretiert werden. Beispiele dafür liefern die GB 2 373 543 A sowie die DE 10 2005 036 928 B3 .Probe arm changing magazines are known from the prior art, which access a magazine of probe arms, in which the probe arms are suspended vertically and are inserted and locked horizontally. The GB 2 373 543 A as well as the DE 10 2005 036 928 B3 .

Nachteilig an diesen Wechselsystemen ist, dass das Tastarmwechselsystem eine separate Robotik- und Steuereinheit darstellt und gegenüber dem taktilen Messsystem eigene Verfahrachsen für die Bewegung des Tastarms zwischen dem Magazin und dem zu bestückenden Tastkopf aufweist. Ferner ist ein eigenständiger Justierkopf erforderlich, um Roll-, Nick- und Gierwinkel des Tastarms zu justieren.A disadvantage of these change systems is that the probe arm change system represents a separate robot and control unit and, compared to the tactile measuring system, has its own travel axes for the movement of the probe arm between the magazine and the probe head to be equipped. An independent adjustment head is also required to adjust the roll, pitch and yaw angles of the probe arm.

Eine Lösung mit ähnlichen Nachteilen ist in der US 5 028 901 A beschrieben, bei der ein Revolvermagazin zum Einsatz kommt, das eine zusätzliche Rotationsscheibe zum Auswechseln der Tastarme zwischen Magazin und Messkopf erfordert.A solution with similar disadvantages is in the US 5 028 901 A described, in which a revolver magazine is used, which requires an additional rotary disc to replace the probe arms between the magazine and measuring head.

Ferner ist aus der DE 33 20 127 A1 ein Taststiftwechselhalter bekannt, bei dem im Tastkopf einer Mehrkoordinatenmessmaschine Taststifte mit hoher Genauigkeit ausgetauscht werden sollen. Dazu ist eine Aufnahme mit einem isostatischen Dreipunktlager ausgestattet, gegen das eine Anlageplatte des Taststiftes von einer elektromagnetischen Spanneinrichtung gezogen wird. Die Spanneinrichtung besteht aus einem Permanent- und einem Elektromagneten, wobei letzterer entweder das Permanentmagnetfeld kompensiert oder verstärkt, um den Taststift freizugeben oder zu fixieren. Die hochgenaue und reproduzierbare Tastarmlagerung, die ein ständiges Einmessen (Kalibrieren) des Tastarmes erübrigt, besteht in dieser Spanneinrichtung aus drei radial ausgerichteten Zylinderkörpern und das Gegenlager weist drei Kugelpaare auf, die sich mit ihren Zwischenräumen an die Zylinderkörper anlegen. Da die Kugelpaar-Zylinderkörper-Lager sinnvollerweise im Winkel von 120° gleichverteilt um die Zentralachse des Tastarms angeordnet sind, ist für die eineindeutige Zuordnung im Winkelbereich von 360° eine zusätzliche Passführung erforderlich, wie beispielsweise eine radiale Nut, in die vom Gegenlageranschlusskörper ein Stift zusätzlich eingreift.Furthermore, from the DE 33 20 127 A1 a stylus change holder is known, in which styli are to be exchanged with high accuracy in the probe of a multi-coordinate measuring machine. For this purpose, a holder is equipped with an isostatic three-point bearing, against which a contact plate of the stylus is pulled by an electromagnetic clamping device. The clamping device consists of a permanent magnet and an electromagnet, the latter either compensating or amplifying the permanent magnetic field in order to release or fix the stylus. The highly precise and reproducible probe arm mounting, which eliminates the need to constantly measure (calibrate) the probe arm, consists of three radially aligned cylinder bodies in this clamping device, and the counter bearing has three pairs of balls that rest on the cylinder bodies with their gaps. Since the pair of spheres and cylinder bodies are usefully arranged at an angle of 120 ° evenly distributed around the central axis of the probe arm, an additional fit guide is required for unambiguous assignment in the angular range of 360 °, such as a radial groove, into which a pin is additionally inserted from the counter bearing connector body intervenes.

Von Nachteil ist dabei, dass zur Zentrierung dieser Spanneinrichtung stets noch ein Axialstift oder zylindrischer Gehäusemantel erforderlich ist, der die An- und Abkopplung infolge von Reib- und Querkräften erschweren und bei einer Magnetkopplung sogar verhindern kann.The disadvantage here is that an axial pin or cylindrical housing jacket is always required for centering this clamping device, which can make coupling and uncoupling more difficult due to friction and transverse forces and can even prevent it in the case of magnetic coupling.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Möglichkeit zum Auswechseln von taktilen Tastarmen einer 3D-Messeinrichtung zu finden, bei der das Tastarmwechselsystem keine zusätzlichen Bewegungsroboter für das Tastarmwechseln und keine weiteren Verfahrachsen, außer den zum Messvorgang benötigten Scanachsen, erfordert. Außerdem soll das Fixieren des Tastarms am Tastkopf zuverlässig und einfach gestaltet sein, ohne dass eine Schwergängigkeit der Tastarmentnahme aus einem Magazin oder der Tastarmankopplung und - abkopplung am Tastkopf auftreten kann.The invention has for its object to find a new way of replacing tactile probe arms of a 3D measuring device, in which the probe arm changing system does not require any additional movement robots for changing the probe arm and no further traversing axes, apart from the scan axes required for the measuring process. In addition, the fixing of the probe arm to the probe should be designed reliably and simply, without the probe arm being difficult to remove from a magazine or the probe arm coupling and decoupling from the probe.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung zum Auswechseln eines taktilen Tastarms einer 3D-Messeinrichtung, die mindestens einen in drei Koordinatenrichtungen beweglichen Tastkopf und den auswechselbaren Tastarm umfasst, der mittels einer Tastarmkupplung temporär starr mit dem Tastkopf verbunden und durch mindestens einen in einem Magazin vorhandenen Austauschtastarm austauschbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin außerhalb eines zwischen Reitstock und Spindelstock befindlichen Messbereichs entlang einer der Koordinatenrichtungen, die den Hauptbewegungsachsen der 3D-Messeinrichtung zugeordnet sind, angeordnet ist und Ablagefächer für mehrere Tastarme in horizontaler Richtung aufweist, wobei die Ablagefächer durch in wenigstens zwei vertikale Trägerplatten des Magazins eingebrachte Ausschnitte gebildet sind, dass der Tastarm einen zylindrischen Tastarmschaft sowie mindestens einen taktilen Kugeltaster an einem distalen Ende und eine flanschartige Koppelplatte an einem proximalen Ende des Tastarmschaftes aufweist, wobei die Koppelplatte mit Mitteln zur temporären definierten Kopplung des Tastarms an den Tastkopf ausgestattet ist, und dass der Tastarm an der Koppelplatte und das Magazin an mindestens einer der Trägerplatten komplementäre keilförmige Formelemente mit einer zur Schwerkraft ausgerichteten V-Form aufweisen, um im Magazin eine reproduzierbare definierte rotatorische Ausrichtung jedes abgelegten Tastarms vorzugeben.According to the invention, the object is achieved in a device for exchanging a tactile probe arm of a 3D measuring device, which comprises at least one probe head movable in three coordinate directions and the exchangeable probe arm which is temporarily rigidly connected to the probe head by means of a probe arm coupling and by at least one replacement probe arm present in a magazine is interchangeable, characterized in that the magazine is arranged outside of a measuring area between the tailstock and the headstock along one of the coordinate directions that are assigned to the main axes of movement of the 3D measuring device, and has storage compartments for several probe arms in the horizontal direction, the storage compartments being in at least Two vertical carrier plates of the magazine are cutouts that the probe arm has a cylindrical probe arm shaft and at least one tactile ball probe at a distal end and a flange-like coupling plate has atte at a proximal end of the probe arm shaft, the coupling plate being equipped with means for temporarily defined coupling of the probe arm to the probe head, and that the probe arm on the coupling plate and the magazine on at least one of the carrier plates complementary wedge-shaped elements with a gravity-oriented V -Shape to specify a reproducible, defined rotational orientation of each stored probe arm in the magazine.

Vorteilhaft weist die Koppelplatte des Tastarms zur radialen Reproduzierbarkeit der Tastarmlage im Magazin als Grundform einen Kreis auf, an dem zwei gleichgroße Kreissegmente an Sekanten des Kreises ausgespart sind, die einen gemeinsamen Schnittpunkt außerhalb des Kreises in einer vertikalen Symmetrieebene des Tastarms haben, zu der die Kreissegmente und eine daraus in Richtung der Schwerkraft resultierende V-Form der Koppelplatte symmetrisch liegen, und dass eine erste Trägerplatte des Magazins einen zur V-Form der Koppelplatte komplementären, in Richtung der Schwerkraft ausgerichteten V-förmigen Ausschnitt aufweist.For the radial reproducibility of the probe arm position in the magazine, the coupling plate of the probe arm advantageously has a circle as a basic form, on which two segments of the same size are left out on secants of the circle, one have a common intersection outside the circle in a vertical plane of symmetry of the probe arm, to which the circular segments and a V-shape of the coupling plate resulting therefrom in the direction of gravity lie symmetrically, and that a first carrier plate of the magazine has a complementary shape to the V-shape of the coupling plate, in Has direction of gravity aligned V-shaped cutout.

Die Koppelplatte des Tastarms kann des Weiteren zur radialen Reproduzierbarkeit der Tastarmlage im Magazin zweckmäßig als Grundform ein gleichschenkliges Dreieck aufweisen, dessen Symmetrieebene in einer vertikalen Axialebene des Tastarms angeordnet ist, zu der eine daraus in Richtung der Schwerkraft resultierende V-Form der Koppelplatte symmetrisch liegt, und dass eine erste Trägerplatte des Magazins einen zur V-Form der Koppelplatte komplementären, in Richtung der Schwerkraft ausgerichteten V-förmigen Ausschnitt aufweist.For the radial reproducibility of the probe arm position in the magazine, the coupling plate of the probe arm can also expediently have an isosceles triangle, the plane of symmetry of which is arranged in a vertical axial plane of the probe arm, to which a V-shape of the coupling plate resulting in the direction of gravity lies symmetrically, and that a first carrier plate of the magazine has a V-shaped cutout which is complementary to the V-shape of the coupling plate and oriented in the direction of gravity.

Dabei ist der gegenüber der V-Form der Koppelplatte des Tastarms komplementäre V-förmige Ausschnitt in wenigstens der ersten Trägerplatte des Magazins vorzugsweise als gleichschenkliges Dreieck oder als gleichschenkliges Trapez ausgebildet.The V-shaped cutout, which is complementary to the V-shape of the coupling plate of the probe arm, is preferably formed as an isosceles triangle or as an isosceles trapezoid in at least the first carrier plate of the magazine.

Zur Reproduzierbarkeit der axialen Tastarmlage im Magazin ist wenigstens an einer ersten Trägerplatte des Magazins mindestens eine vordere Halteplatte so angebracht, dass ein zur V-Form der Koppelplatte des Tastarms komplementärer V-förmiger Ausschnitt der ersten Trägerplatte mindestens partiell durch einen Überstand der vorderen Halteplatte abgedeckt ist, sodass die Koppelplatte eine axial feste Position im V-förmigen Ausschnitt der ersten Trägerplatte des Magazins aufweist, wenn der Tastkopf von der Koppelplatte des Tastarms axial entfernt wird. Dabei kann für die Reproduzierbarkeit der axialen Tastarmlage im Magazin wenigstens an der ersten Trägerplatte eine hintere Halteplatte zusätzlich angebracht sein, sodass der zur Form der Koppelplatte des Tastarms komplementäre V-förmiger Ausschnitt der ersten Trägerplatte mindestens partiell durch je einen Überstand der vorderen Halteplatte und der hinteren Halteplatte abgedeckt ist, damit die Koppelplatte eine axial feste Position im V-förmigen Ausschnitt der ersten Trägerplatte des Magazins gegen jegliche axiale Bewegung des Tastarms aufweist.For reproducibility of the axial probe arm position in the magazine, at least one front holding plate is attached to at least one first carrier plate of the magazine in such a way that a V-shaped cutout of the first carrier plate which is complementary to the V-shape of the coupling plate of the probe arm is at least partially covered by a protrusion of the front holding plate , so that the coupling plate has an axially fixed position in the V-shaped cutout of the first carrier plate of the magazine when the probe is axially removed from the coupling plate of the probe arm. For the reproducibility of the axial feeler arm position in the magazine, a rear holding plate can additionally be attached at least to the first support plate, so that the V-shaped cutout of the first support plate which is complementary to the shape of the coupling plate of the feeler arm, is at least partially by a projection of the front holding plate and the rear Holding plate is covered so that the coupling plate has an axially fixed position in the V-shaped cutout of the first carrier plate of the magazine against any axial movement of the probe arm.

Vorteilhaft weist die Koppelplatte als Mittel zur temporären definierten Kopplung des Tastarms an den Tastkopf entweder zwei quer zueinander ausgerichtete Paarungen aus prismatischer Ausnehmung und Zylindersegment oder Paarungen aus prismatischer Ausnehmung und Kugelsegmenten zwischen der Koppelplatte des Tastarms und einer Aufnahmeplatte des Tastkopfes auf, wobei die temporäre Kopplung zwischen Koppelplatte und Aufnahmeplatte durch eine axial lösbare Fixierung auf Basis einer Kraftwirkung erzeugt ist.The coupling plate advantageously has, as a means for the temporarily defined coupling of the probe arm to the probe, either two mutually aligned pairs of prismatic recess and cylinder segment or pairings of prismatic recess and spherical segments between the coupling plate of the probe arm and a receiving plate of the probe head, the temporary coupling between Coupling plate and mounting plate is generated by an axially releasable fixation based on a force effect.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Koppelplatte des Tastarms an die Aufnahmeplatte des Tastkopfes mittels einer Anordnung von zwei quer zueinander in einer Radialebene um eine Tastarmachse angeordneten prismatischen Ausnehmungen einerseits sowie von zwei komplementär ausgerichteten Paarungsgegenstücken aus Zylindersegmenten und/oder Kugelsegmenten andererseits definiert ankoppelbar. Dabei kann ein Zylindersegment durch zwei bezüglich einer prismatischen Ausnehmung zueinander beabstandete Kugelsegmente ersetzt werden.In a preferred embodiment, the coupling plate of the probe arm can be coupled to the receiving plate of the probe head by means of an arrangement of two prismatic recesses arranged transversely to one another in a radial plane about a probe arm axis on the one hand and by two complementary mating counterparts made of cylinder segments and / or spherical segments on the other hand. A cylinder segment can be replaced by two spherical segments spaced apart from one another with respect to a prismatic recess.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist zwischen Koppelplatte des Tastarms und Aufnahmeplatte des Tastkopfes eine Dreipunktauflage vorgesehen, wobei die Dreipunktauflage drei konvexe sphärische Oberflächen aufweist, die mit jeweils zwei divergierend angeordneten Flanken von drei prismatischen Ausnehmungen in Kontakt sind, wobei die prismatischen Ausnehmungen um eine Tastarmachse verteilt und beliebig zueinander ausgerichtet sein können, aber keine prismatische Ausnehmung parallel zu einer der anderen ausgerichtet ist. Vorzugsweise sind die prismatischen Ausnehmungen bezüglich einer Symmetrieebene, die durch V-Form der Koppelplatte vorgegeben ist und die innerhalb einer vertikalen Axialebene des Tastarms liegt, symmetrisch angeordnet. In einer besonders vorteilhaften Ausführung sind die prismatischen Ausnehmungen sämtlich radial auf die Tastarmachse ausgerichtet.In a further advantageous embodiment, a three-point support is provided between the coupling plate of the probe arm and the receiving plate of the probe, the three-point support having three convex spherical surfaces which are in contact with two diverging flanks of three prismatic recesses, the prismatic recesses being distributed around a probe arm axis and can be aligned with each other as desired, but no prismatic recess is aligned parallel to one of the other. The prismatic recesses are preferably arranged symmetrically with respect to a plane of symmetry which is predetermined by the V-shape of the coupling plate and which lies within a vertical axial plane of the probe arm. In a particularly advantageous embodiment, the prismatic recesses are all radially aligned with the probe arm axis.

Die axial lösbare Fixierung des Tastarms am Tastkopf wird zweckmäßig mittels elektrischer oder magnetischer Feldwirkung realisiert.The axially releasable fixation of the probe arm on the probe is advantageously implemented by means of an electrical or magnetic field effect.

Dazu kann die temporäre Kopplung zwischen Koppelplatte und Aufnahmeplatte vorzugsweise als eine magnetische Feldwirkung ausgebildet sein, die alternativ durch zwei Permanentmagneten, durch einen Permanentmagnet und ein ferromagnetisches Material, durch einen Permanentmagnet und einen Elektromagnet, durch ein ferromagnetisches Material und einen Elektromagnet oder durch zwei Elektromagneten erzeugbar ist.For this purpose, the temporary coupling between the coupling plate and the mounting plate can preferably be designed as a magnetic field effect, which can alternatively be generated by two permanent magnets, by a permanent magnet and a ferromagnetic material, by a permanent magnet and an electromagnet, by a ferromagnetic material and an electromagnet or by two electromagnets is.

In einer alternativen Ausführung der temporären Tastarmkupplung ist die Koppelplatte des Tastarms mit der Aufnahmeplatte des Tastkopfes derart gekoppelt, dass zwei divergierende Flanken der einen prismatischen Ausnehmung koaxial zur Tastarmachse in der Aufnahmeplatte eingeformt oder an einem angeformten Winkelstück angebracht sind, sodass die koaxiale prismatische Ausnehmung den zylindrischen Tastarmschaft des Tastarms entlang zweier Kontaktlinien berührt, und die weitere prismatische Ausnehmung orthogonal zu der koaxialen prismatischen Ausnehmung und radial zur Tastarmachse angeordnet ist, sodass ein radial zwischen Koppelplatte und Aufnahmeplatte angebrachtes Zylindersegment entlang zweier Kontaktlinien mit der radial gerichteten prismatischen Ausnehmung in Kontakt steht, wenn mindestens eine radiale Kraftwirkung gegen die koaxiale prismatische Ausnehmung durch eine an der Aufnahmeplatte verankerte koaxial orientierte Blattfeder vorhanden ist. Dabei kann eine zusätzliche axiale Kraftwirkung durch elektrische oder magnetische Feldwirkung vorgesehen sein.In an alternative embodiment of the temporary probe arm coupling, the coupling plate of the probe arm is coupled to the mounting plate of the probe head in such a way that two diverging flanks of the one prismatic recess are formed coaxially to the probe arm axis in the mounting plate or are attached to a molded angle piece, so that the coaxial prismatic recess matches the cylindrical one Probe arm shaft of the probe arm touches along two contact lines, and the further prismatic recess orthogonal to the coaxial prismatic recess and is arranged radially to the probe arm axis, so that a cylinder segment mounted radially between the coupling plate and mounting plate is in contact with the radially directed prismatic recess along two contact lines if at least one radial force against the coaxial prismatic recess is provided by a coaxially oriented leaf spring anchored on the mounting plate is available. An additional axial force effect can be provided by electrical or magnetic field effects.

Die Erfindung basiert auf der Grundüberlegung, dass die Effizienz einer 3D-Messeinrichtung bei einer taktilen Abtastung von Körpern, die eine Mehrzahl von Antastungen mit unterschiedlichen Tastarmen erfordern, noch dadurch gesteigert werden kann, dass eine vollautomatische Tastarmwechselvorrichtung für den schnellen und wahlfreien Tastarmwechsel im Abtastsystem der 3D-Messeinrichtung integriert ist. Gemäß der Erfindung wird dieses Problem gelöst, indem zusätzliche Handlingmechanismen für Abkopplung, Abtransport und Ablage des benutzten Tastarms und für Aufnahme, Zuführung und Ankopplung weiterer Tastarme sowie zusätzliche Bewegungsachsen, die im 3D-Abtastsystem nicht vorhanden sind, vermieden werden.The invention is based on the basic idea that the efficiency of a 3D measuring device with a tactile scanning of bodies that require a plurality of probing with different probe arms can be increased by the fact that a fully automatic probe arm changing device for the quick and optional probe arm change in the scanning system of the 3D measuring device is integrated. According to the invention, this problem is solved by avoiding additional handling mechanisms for decoupling, transporting and storing the probe arm used and for picking up, feeding and coupling additional probe arms and additional movement axes that are not present in the 3D scanning system.

Bei einem Tastarmwechsel in einer 3D-Messeinrichtung treten folgende Problemfelder nebeneinander auf. Das sind

  • - die Tastarmlagerung in einem Magazin, das auf kurzem Weg (schnell) erreichbar sein muss,
  • - die genaue und reproduzierbare Tastarmablage im Magazin,
  • - die genaue und reproduzierbare Ankopplung des Tastarms und dessen sicherer Sitz am Tastkopf für den Messvorgang sowie dessen einfache Abkopplung bei der Ablage im Magazin.
When changing the probe arm in a 3D measuring device, the following problem areas occur side by side. These are
  • - the probe arm storage in a magazine, which must be (quickly) accessible within a short distance,
  • - the precise and reproducible probe arm rest in the magazine,
  • - The precise and reproducible coupling of the probe arm and its secure seat on the probe for the measuring process and its simple decoupling when it is stored in the magazine.

Die schnelle Erreichbarkeit des Magazins wird dadurch erreicht, dass in Verlängerung einer Hauptscanachse der 3D-Messeinrichtung das Magazin für die austauschbaren Tastarme angeordnet ist, sodass der Tastkopf bei Verlassen des Messbereiches der 3D-Messeinrichtung unmittelbar an die horizontal ausgerichteten Ablageplätze des Magazins gelangt und dort in einen freien Ablageplatz den benutzten Tastarm ablegen kann, um im Austausch einen benachbart gelegenen anderen Tastarm aufzunehmen.The magazine can be quickly reached by arranging the magazine for the interchangeable probe arms in the extension of a main scanning axis of the 3D measuring device, so that the probe head arrives directly at the horizontally oriented storage locations of the magazine when it leaves the measuring range of the 3D measuring device and there a free storage space can store the probe arm used to exchange another probe arm in the vicinity.

Für diesen An- und Abkopplungsprozess sind Magazinablagefächer und Tastarmkupplung geeignet gestaltet, wobei der Tastarm als charakteristisches Merkmal eine Koppelplatte mit im Wesentlichen kreisförmiger Grundform um die Tastarmachse aufweist, an der Kreissegmente ausgespart sind, deren Sehnen durch Sekanten an dem Kreis definiert sind, die einen gemeinsamen Schnittpunkt in einer vertikalen Axialebene des Tastarms aufweisen. Für die daraus resultierende oder jede anders erzeugte V-Form der Koppelplatte ist in einer ersten Trägerplatte des Magazins eine angepasste V-förmige Ausnehmung vorhanden, die in Richtung der Schwerkraft ausgerichtet ist, um eine reproduzierbare definierte rotatorische Ausrichtung des Tastarms zu erreichen. Die genaue und reproduzierbare Ablage der wechselbaren Tastarme im Magazin wird des Weiteren durch eine bezüglich der Längsachse der Tastarme axial beabstandete zweite Trägerplatte mit einer für den Tastarm angepassten Ausnehmung in Richtung der Schwerkraft realisiert, wobei die vorzugsweise keilförmige Ausnehmung zur definierten Lagerung am oberen Rand der zweiten Trägerplatte so eingebracht ist, um eine definierte horizontale Ablage des Tastarms im Magazin zu gewährleisten. Andererseits sind zur Reproduzierbarkeit der axialen Lage der Tastarme an der ersten Trägerplatte Haltebleche an der Vorder- und/oder Rückseite der ersten Trägerplatte so angebracht, dass zu dem zur V-Form der Koppelplatte des Tastarms komplementären Ausschnitt der ersten Trägerplatte mindestens partiell ein Überstand vorhanden ist, sodass der Tastarm eine axial eindeutig definierte Position einnimmt. Für die vorgenannten Grundpositionierungen sind verschiedene Ausführungsformen möglich, die danach zu unterscheiden sind, an welcher axialen Position des Tastarms die axiale Fixierung eingearbeitet ist und wie die Kopplung und Fixierung des Tastarms am Tastkopf vorgesehen ist.Magazine storage compartments and probe arm coupling are suitably designed for this coupling and decoupling process, the probe arm as a characteristic feature having a coupling plate with an essentially circular basic shape around the probe arm axis, on which circular segments are recessed, the chords of which are defined by secants on the circle, which are common Have intersection in a vertical axial plane of the probe arm. For the resulting or any other V-shape of the coupling plate, an adapted V-shaped recess is provided in a first carrier plate of the magazine, which is aligned in the direction of gravity in order to achieve a reproducible, defined rotational alignment of the probe arm. The exact and reproducible storage of the exchangeable probe arms in the magazine is further realized by a second support plate axially spaced with respect to the longitudinal axis of the probe arms with a recess adapted to the probe arm in the direction of gravity, the preferably wedge-shaped recess for defined storage at the upper edge of the second Carrier plate is inserted so as to ensure a defined horizontal storage of the probe arm in the magazine. On the other hand, for the reproducibility of the axial position of the probe arms on the first carrier plate, retaining plates are attached to the front and / or rear of the first carrier plate in such a way that a projection of the first carrier plate complementary to the V-shape of the coupling plate of the probe arm is at least partially provided , so that the probe arm assumes an axially clearly defined position. Various embodiments are possible for the above-mentioned basic positions, which are to be distinguished according to the axial position of the probe arm at which the axial fixation is incorporated and how the coupling and fixation of the probe arm is provided on the probe head.

Die einfache und reproduzierbare Kopplung des Tastarms am Tastkopf kann in unterschiedlicher Form erfolgen. Für die rotatorisch reproduzierbare Ausrichtung des Tastarms werden entweder Zweier-Anordnungen von quer zueinander ausgerichteten Paarungen aus Zylindersegment und prismatischer Ausnehmung oder von Paarungen aus Kugelsegmenten und prismatischer Ausnehmung, für die eine orthogonale Orientierung nicht zwingend, jedoch annähernde Parallelausrichtungen verboten sind, zwischen Koppelplatte des Tastarms und Aufnahmeplatte des Tastkopfes angeordnet.The simple and reproducible coupling of the probe arm to the probe can be done in different ways. For the rotationally reproducible alignment of the probe arm, either two-way arrangements of mutually aligned pairings of cylinder segment and prismatic recess or of pairings of spherical segments and prismatic recess, for which an orthogonal orientation is not mandatory, but approximate parallel orientations are prohibited, between coupling plate of the probe arm and Recording plate of the probe arranged.

Unter einer prismatischen Ausnehmung im Sinne der Erfindung wird eine nutförmige Vertiefung mit dreieckigem oder trapezförmigem Querschnitt verstanden, die zu der Oberfläche, in der die Ausnehmung eingebracht ist, symmetrisch divergierende Flanken aufweist. Dabei müssen die Endflächen des „Prismas“ nicht parallel sein, sondern können zur Oberfläche der Ausnehmung divergierende Flächen oder auch gerundete Übergangsflächen zwischen den Flanken der Ausnehmung sein.A prismatic recess in the sense of the invention is understood to mean a groove-shaped recess with a triangular or trapezoidal cross-section, which has flanks symmetrically diverging from the surface in which the recess is made. The end surfaces of the “prism” need not be parallel, but can be surfaces diverging to the surface of the recess or rounded transition surfaces between the flanks of the recess.

In einer ersten Variante ist die Koppelplatte des Tastarms an die Aufnahmeplatte des Tastkopfes mittels einer Anordnung von zwei quer zueinander in einer Radialebene zur Tastarmachse angeordneten prismatischen Ausnehmungen einerseits und zwei komplementär ausgerichteten Zylindersegmenten andererseits definiert ankoppelbar, wenn eine zusätzliche Kraftwirkung (z.B. elektrische und/oder magnetische Feldwirkung) in axialer Richtung des Tastarms vorliegt. Vorzugsweise ist ein Zylindersegment mindestens partiell höhenverstellbar.In a first variant, the coupling plate of the probe arm is transverse to the mounting plate of the probe head by means of an arrangement of two prismatic recesses arranged on the one hand in a radial plane with respect to the probe arm axis and two complementarily oriented cylinder segments on the other hand can be coupled in a defined manner if there is an additional force effect (for example electrical and / or magnetic field effect) in the axial direction of the probe arm. A cylinder segment is preferably at least partially height-adjustable.

In einer zweiten Variante ist eine Dreipunktauflage zwischen Koppelplatte und Aufnahmeplatte des Tastkopfes vorgesehen, wobei die Dreipunktauflage drei konvexe sphärische Oberflächen aufweist, die mit jeweils zwei divergierend angeordneten Flanken von prismatischen Ausnehmungen in Kontakt treten. Unter der prismatischen Dreipunktauflage wird also in diesem Beispiel eine Dreieranordnung von Paarungen aus je einem Kugelsegment und einer prismatischen Ausnehmung mit dreieckigem oder trapezförmigem Querschnitt verstanden, wobei die prismatischen Ausnehmungen um die Tastarmachse verteilt und beliebig zueinander ausgerichtet sein können, aber keine parallel zu einer der anderen Ausnehmungen liegen darf. Vorzugsweise sind die prismatischen Ausnehmungen sämtlich auf die Tastarmachse ausgerichtet oder zumindest bezüglich derjenigen Axialebene, die eine Symmetrieebene für die V-Form der Koppelplatte des Tastarms darstellt, symmetrisch angeordnet. Eine komplementäre Winkelausrichtung und örtliche Verteilung bezüglich der Tastarmachse weisen die Kugelsegmente an der Aufnahmeplatte des Tastkopfes auf. Die Kopplungskräfte können - wie in der ersten Variante - durch elektrische oder magnetische Felder zwischen Koppelplatte und Aufnahmeplatte erzeugt werden.In a second variant, a three-point support is provided between the coupling plate and the receiving plate of the probe, the three-point support having three convex spherical surfaces which come into contact with two diverging flanks of prismatic recesses. In this example, the prismatic three-point support is understood to mean a three-way arrangement of pairings, each consisting of a spherical segment and a prismatic recess with a triangular or trapezoidal cross section, the prismatic recesses being distributed around the probe arm axis and being able to be aligned as desired, but not parallel to one of the other Recesses may lie. Preferably, the prismatic recesses are all aligned with the probe arm axis or at least symmetrically with respect to that axial plane which represents a plane of symmetry for the V-shape of the coupling plate of the probe arm. The spherical segments on the mounting plate of the probe have a complementary angular alignment and local distribution with respect to the probe arm axis. As in the first variant, the coupling forces can be generated by electrical or magnetic fields between the coupling plate and the mounting plate.

In einer dritten Variante ist die Koppelplatte des Tastarms mit der Aufnahmeplatte des Tastkopfes derart verbunden, dass zwei divergierende Flanken der prismatischen Ausnehmung in Normalenrichtung der Aufnahmeplatte oder an einem an der Aufnahmeplatte an- oder eingeformten Winkelstück einen zylindrischen Schaft des Tastarms entlang zweier Kontaktlinien berühren und eine der so gebildeten prismatischen Ausnehmung gegenüberliegende, an der Aufnahmeplatte verankerte Blattfeder für die axiale Fixierung vorhanden ist. Die zweite prismatische Ausnehmung, die in orthogonaler Richtung zu der ersten prismatischen Ausnehmung und radial zur Tastarmachse angeordnet ist, nimmt entlang zweier Kontaktlinien ein radial an der Koppelplatte angebrachtes Zylindersegment oder einen zylindrischen Stift auf, der an dem aus der Koppelplatte überstehenden Schaft des Tastarms radial zur Koppelplatte angeordnet ist, um den Tastarm in Rotationsrichtung definiert auszurichten. Die axiale Kraftwirkung kann in diesem Fall wieder durch elektrische oder magnetische Feldwirkung in einer der oben beschriebenen Arten erreicht werden.In a third variant, the coupling plate of the probe arm is connected to the mounting plate of the probe head in such a way that two diverging flanks of the prismatic recess in the normal direction of the mounting plate or on an angle piece molded or molded onto the mounting plate touch a cylindrical shaft of the scanning arm along two contact lines and one the prismatic recess formed in this way, opposite and anchored to the mounting plate, is provided for the axial fixation. The second prismatic recess, which is arranged in the orthogonal direction to the first prismatic recess and radially to the probe arm axis, receives along two contact lines a cylinder segment radially attached to the coupling plate or a cylindrical pin which extends radially to the shaft of the probe arm protruding from the coupling plate Coupling plate is arranged to align the probe arm defined in the direction of rotation. In this case, the axial force action can again be achieved by electrical or magnetic field action in one of the ways described above.

Durch die Erfindung wird eine neuartige Möglichkeit aufgezeigt, wie eine Vorrichtung zum Auswechseln eines taktilen Tastarms einer 3D-Messeinrichtung realisierbar ist, mit der keine - wie bei bisherigen Tastarmwechselmagazinen üblich - separaten Bewegungsroboter und zusätzlichen Verfahrachsen für das Tastarmwechseln erforderlich sind. Außerdem ist eine Schwergängigkeit der Tastarmentnahme aus dem Magazin durch V-förmig in Schwerkraftrichtung orientierte Ablagefächer minimiert. Des Weiteren wird das Fixieren des Tastarms am Tastkopf durch Dreipunkt- bzw. Zweilinienkontakte zwischen mindestens zwei prismatischen Ausnehmungen und darin eingreifenden sphärischen oder zylindrischen Körpersegmenten einfach gestaltet und durch eine gegen die divergierenden Flanken der prismatischen Ausnehmungen angreifende Kraftwirkung zuverlässig realisiert.The invention shows a novel possibility of how a device for exchanging a tactile probe arm of a 3D measuring device can be realized, with which - as is customary in previous probe arm changing magazines - no separate movement robots and additional traversing axes are required for changing the probe arm. In addition, stiffness of the scanning arm removal from the magazine is minimized by V-shaped storage compartments oriented in the direction of gravity. Furthermore, the fixation of the probe arm to the probe is made easy by three-point or two-line contacts between at least two prismatic recesses and spherical or cylindrical body segments engaging therein, and is reliably implemented by a force acting against the diverging flanks of the prismatic recesses.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Abbildungen näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Tastarmwechselvorrichtung für eine 3D-Messeinrichtung;
  • 2: eine Darstellung zur Veranschaulichung des Tastarmwechsels;
  • 3: eine vorteilhafte Ausführungsvariante des für den Tastarmwechsel vorgesehenen Magazins mit zugeführtem tastarmbestücktem Tastkopf;
  • 4: eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführung des Magazins;
  • 5: eine Frontalansicht eines Ausschnitts der ersten Trägerplatte des Magazins gemäß 4;
  • 6: eine perspektivische Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausführung des Magazins;
  • 7: eine Frontalansicht eines Ausschnitts der ersten Trägerplatte des Magazins gemäß 6;
  • 8: eine Darstellung des grundlegenden Prinzips der Tastarmkupplung mit einer Zweier-Anordnung von quer zueinander ausgerichteten Paarungen aus prismatischer Ausnehmung und Zylindersegment oder Kugelsegmenten;
  • 9: eine erste vorteilhafte Ausführungsform der Tastarmkupplung als Dreipunktlagerung mit Paarungen aus prismatischer Ausnehmung und Kugelsegment;
  • 10:eine zweite bevorzugte Ausführung der Tastarmkupplung mit zwei Paarungen aus prismatischer Ausnehmung und Zylindersegment, die in axialer und radialer Richtung des Tastarms ausgerichtet sind;
  • 11:weitere vorteilhafte Gestaltungen der Tastarmkupplung als Modifikationen der Ausführung der Koppelplatte von 9, wobei die Teilabbildungen je drei prismatische Ausnehmungen zeigen, die a) konzentrisch und gleichverteilt auf einer unter 60° V-förmig beschnittenen kreisförmigen Koppelplatte, b) symmetrisch zu einer vertikalen Axialebene und konzentrisch um die Tastarmachse, aber nicht gleichverteilt auf einer als spitzes, gleichschenkliges Dreieck geformten Koppelplatte und c) symmetrisch zu einer vertikalen Axialebene, aber nicht konzentrisch und nicht gleichverteilt um die Tastarmachse auf einer als rechtwinkliges, gleichschenkliges Dreieck geformten Koppelplatte angeordnet sind;
  • 12:weitere zweckmäßige Ausführungen von konzentrisch um die Tastarmachse angeordneten prismatischen Ausnehmungen auf einer im Wesentlichen kreisförmigen Koppelplatte a) mit gleichverteilt konzentrischer radialer Ausrichtung, b) mit spiegelsymmetrisch zu einer Axialebene konzentrischer radialer Ausrichtung und c) mit spiegelsymmetrisch zu einer Axialebene konzentrischer, aber nicht radialer Ausrichtung.
The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and illustrations. Show:
  • 1 : a schematic representation of the probe arm changing device according to the invention for a 3D measuring device;
  • 2nd : a representation to illustrate the probe arm change;
  • 3rd : An advantageous embodiment of the magazine provided for the probe arm change with the probe arm equipped with probe arm;
  • 4th : a perspective view of a preferred embodiment of the magazine;
  • 5 : A front view of a section of the first carrier plate of the magazine according to 4th ;
  • 6 : a perspective view of a further preferred embodiment of the magazine;
  • 7 : A front view of a section of the first carrier plate of the magazine according to 6 ;
  • 8th : a representation of the basic principle of the probe arm coupling with a two-way arrangement of mutually aligned pairings of prismatic recess and cylinder segment or spherical segments;
  • 9 : a first advantageous embodiment of the probe arm coupling as a three-point bearing with pairings of prismatic recess and ball segment;
  • 10th : a second preferred embodiment of the probe arm coupling with two pairs of prismatic recess and cylinder segment, which are aligned in the axial and radial directions of the probe arm;
  • 11 : further advantageous designs of the probe arm coupling as modifications to the design of the coupling plate from 9 , The partial images each show three prismatic recesses, which a) concentrically and evenly distributed on a circular coupling plate cut at 60 ° V, b) symmetrically to a vertical axial plane and concentrically around the probe arm axis, but not equally distributed on one as a pointed, isosceles Triangle-shaped coupling plate and c) symmetrical to a vertical axial plane, but not concentric and not evenly distributed around the probe arm axis on a coupling plate shaped as a right-angled, isosceles triangle;
  • 12th : Further expedient designs of prismatic recesses arranged concentrically around the probe arm axis on an essentially circular coupling plate a) with an equally distributed concentric radial alignment, b) with mirror-symmetrical radial alignment concentric with an axial plane and c) with mirror-symmetrical alignment with an axial plane concentric but not radial .

Eine erfindungsgemäß ausgestattete 3D-Messeinrichtung 1 gemäß 1 umfasst ein Führungselement 11, in diesem Beispiel als bevorzugte vertikale Säule ausgeführt, einen Reitstock 12 und einen Spindelstock 13 zur um eine Drehachse D rotierbaren Lagerung eines Messobjekts 2, das vorzugsweise ein weitestgehend rotationssymmetrisches Werkstück ist, eine U-förmige Messeinheit 14, vorzugsweise mit einem im Schattenbildverfahren arbeitenden optischen Messsystem 141 sowie einem taktilen Abtastsystem.A 3D measuring device 1 equipped according to the invention in accordance with 1 comprises a guide element 11 , in this example designed as a preferred vertical column, a tailstock 12th and a headstock 13 to about an axis of rotation D rotatable storage of a measurement object 2nd , which is preferably a largely rotationally symmetrical workpiece, a U-shaped measuring unit 14 , preferably with an optical measuring system working in the silhouette method 141 as well as a tactile scanning system.

Das taktile Abtastsystem der 3D-Messeinrichtung 1 weist ein 2D-Scansystem 142 auf, das mit einem Schenkel der U-förmigen Messeinheit 14 starr verbunden ist und eine Kreuztischeinheit mit x- und y-Beweglichkeit zusätzlich zur z-Bewegung der U-förmigen Messeinheit 14 aufweist.The tactile scanning system of the 3D measuring device 1 has a 2D scanning system 142 on that with one leg of the U-shaped measuring unit 14 is rigidly connected and a cross table unit with x and y mobility in addition to the z movement of the U-shaped measuring unit 14 having.

Das 2D-Scansystem 142 trägt einen Tastkopf 4 mit einem für die jeweilige Messaufgabe austauschbaren Tastarm 41, dessen Tastarmachse 411 parallel zu einer der Hauptverfahrachsen (x und y) des 2D-Scansystems 142 ausgerichtet ist und der an einer Tastkopfhalterung 143 lösbar angekoppelt ist.The 2D scanning system 142 carries a probe 4th with a probe arm that can be exchanged for the respective measuring task 41 , whose probe arm axis 411 parallel to one of the main traversing axes ( x and y ) of the 2D scanning system 142 is aligned and that on a probe holder 143 is detachably coupled.

Die 3D-Messeinrichtung 1 umfasst ferner zur Vorhaltung verschiedener Austauschtastarme 43 für unterschiedliche Messaufgaben ein Magazin 3, in dem parallel zur Tastarmachse 411 des am Tastkopf 4 befindlichen Tastarms 41 Ablagefächer 33 für unterschiedliche Austauschtastarme 43 (nur in 3 gezeichnet) vorhanden sind.The 3D measuring device 1 further comprises for holding various replacement probe arms 43 a magazine for different measuring tasks 3rd , in the parallel to the probe arm axis 411 on the probe 4th located probe arm 41 Storage compartments 33 for different exchange probe arms 43 (only in 3rd drawn) are available.

2 zeigt gegenüber 1, die den Messzustand des Tastkopfes 4 mit angekoppeltem Tastarm 41 darstellt, das Verfahrregime für den Tastarmwechsel. Die Messeinheit 14 der 3D-Messeinrichtung 1 verfährt in einen Bereich außerhalb des Messbereichs zwischen Reitstock 12 und Spindelstock 13, in diesem Fall unterhalb des Reitstocks 12 zu einem Magazin 3, in dem Austauschtastarme 43 (in 2 nicht gezeichnet) bereitgestellt werden. Der zuvor benutzte Tastarm 41 wird dazu mittels des 2D-Scansystems 142 in einem Magazin 3 in einem freien Ablagefach 33 abgelegt. 2nd shows opposite 1 that the measurement state of the probe 4th with attached probe arm 41 represents the travel regime for the probe arm change. The measuring unit 14 the 3D measuring device 1 moves into an area outside the measuring area between the tailstock 12th and headstock 13 , in this case below the tailstock 12th to a magazine 3rd , in the replacement probe arms 43 (in 2nd not drawn) are provided. The previously used probe arm 41 using the 2D scanning system 142 in a magazine 3rd in a free storage compartment 33 filed.

Das Magazin 3 ist als prinzipieller Aufbau in 3 in einer perspektivischen Darstellung zeigt. Das Magazin 3 enthält mehrere Ablagefächer 33 zur Aufnahme verschiedener Austauschtastarme 43. Jedes Ablagefach 33 besteht aus zwei schmalen beabstandeten gabelähnlichen Stützbereichen, sodass darin ein Austauschtastarm 43 oder ein am Tastkopf 4 befindlicher Tastarm 41 von oben mit Hilfe der Verfahrachsen der 3D-Messeinrichtung 1 abgelegt werden kann.The magazine 3rd is in principle as a structure 3rd shows in a perspective view. The magazine 3rd contains several storage compartments 33 to accommodate various replacement probe arms 43 . Every storage compartment 33 consists of two narrow, spaced-apart fork-like support areas, so that an exchange probe arm is located in them 43 or one on the probe 4th probe arm 41 can be stored from above using the traversing axes of the 3D measuring device 1.

Das Magazin 3 weist dazu eine erste Trägerplatte 31 und eine davon in Richtung der Tastarmachsen 411 beabstandete zweite Trägerplatte 32 auf, in die jeweils angepasst an die Form und an abgestufte Durchmesser des Tastarms 41 bzw. der Austauschtastarme 43 und fluchtend mit der oder den Tastarmachsen 411 Einkerbungen bzw. gabelförmige Ausschnitte 321 eingelassen sind, die hier summarisch als definiert geformte Ablagefächer 33 bezeichnet werden. Die Ablagefächer 33 sind an der ersten Trägerplatte 31 zusätzlich durch besondere Vorkehrungen für eine definierte Ablage (rotatorische Ausrichtung) jedes einzelnen Tastarms 41 und für das Trennen der Tastarmkupplung 42 ergänzt. Dabei fungiert der gabelförmige Ausschnitt 321 in der zweiten Trägerplatte 32 lediglich als ein zweites vertikales Stützlager für den Tastarm 41 oder Austauschtastarm 43 und der andere Ausschnitt ist so ausgebildet, dass er zwei sehnenförmige Abplattungen eines zylindrischen Abschnitts des Tastarms 41, 43 in axialer Richtung so einschließt, dass der Tastarm 41 entgegengesetzt zu dieser Richtung abgezogen werden kann. Weiterhin verfügt das Ablagefach 33 über eine Positionierhilfe in Form einer V-Führung, sodass eine wiederholbare exakte Tastarmposition gesichert ist, um den Tastarm 41 immer wieder in derselben Position anzufahren, damit er stets erneut definiert angekuppelt werden kann.The magazine 3rd has a first carrier plate 31 and one of them in the direction of the probe arm axes 411 spaced second support plate 32 on, in each case adapted to the shape and to the graduated diameter of the probe arm 41 or the replacement probe arm 43 and aligned with the probe arm axis (s) 411 Notches or fork-shaped cutouts 321 recessed are the storage compartments which are summarized here as defined 33 be designated. The storage compartments 33 are on the first carrier plate 31 in addition, by taking special precautions for a defined placement (rotary alignment) of each individual probe arm 41 and for disconnecting the probe arm coupling 42 added. The fork-shaped cutout acts here 321 in the second carrier plate 32 only as a second vertical support bearing for the probe arm 41 or replacement probe arm 43 and the other cutout is formed such that it has two tendon-shaped flattenings of a cylindrical section of the probe arm 41 , 43 in the axial direction so that the probe arm 41 can be subtracted in the opposite direction. Furthermore, the storage compartment has 33 via a positioning aid in the form of a V-guide, so that a repeatable exact probe arm position is secured around the probe arm 41 always move to the same position so that it can always be coupled again in a defined manner.

Die Tastarmkupplung 42 ist eine durch Kraft fixierte Verbindung, die vorzugsweise elektrische oder magnetische Feldwirkung ausnutzt und in axialer Richtung des Tastarms 41 lösbar ist. Sie weist in der Ausführung von 3 zwei plattenförmigen Elemente, eine Koppelplatte 412 und eine Aufnahmeplatte 422 auf, zwischen denen sich die Feldwirkung entfaltet. Zwischen den beiden Platten 412 und 422 sind definierte Positionierelemente, die im Einzelnen weiter unten beschrieben werden (6-10), angebracht.The probe arm coupling 42 is a force-fixed connection, which preferably uses electrical or magnetic field effects and in the axial direction of the probe arm 41 is solvable. In the execution of 3rd two plate-shaped elements, a coupling plate 412 and a mounting plate 422 on, between which the field effect unfolded. Between the two plates 412 and 422 are defined positioning elements, which are described in detail below ( 6-10 ), appropriate.

Weiterhin sind am Tastarm 41 Einfräsungen oder im Magazin 3 Vorsprünge vorhanden, welche es ermöglichen, den Tastarm 41 an der ersten Trägerplatte 31 des Magazins 3 formschlüssig in einem der Ablagefächer 33 einzuhaken und mit Hilfe der zur Tastarmachse 411 parallelen Verfahrachse des 2D-Scansystems 142 den Tastarm 41 in axialer Richtung abzuziehen und vom Tastkopf 4 zu lösen. Dabei verbleibt der Tastarm 41 im Ablagefach 33.Furthermore are on the probe arm 41 Milled or in the magazine 3rd There are projections, which enable the probe arm 41 on the first carrier plate 31 of the magazine 3rd form-fitting in one of the storage compartments 33 hook and with the help of the probe arm axis 411 parallel travel axis of the 2D scanning system 142 the probe arm 41 subtract in the axial direction and from the probe 4th to solve. The probe arm remains 41 in the storage compartment 33 .

Der Wechselvorgang läuft zwischen den gezeichneten Zuständen von 1 und 2 wie folgt ab.The change process runs between the drawn states of 1 and 2nd as follows.

Die Verfahrachsen (x- und y-Achsen) des taktilen 2D-Scansystems 142 und die z-Achse der Messeinheit 14 positionieren den Tastarm 41 mittig über einem leeren Ablagefach 33 im Magazin 3 (wie in 2 gezeigt). Dann verfährt der Tastkopf 4 entlang der z-Achse nach unten, bis der Tastarm 41 über einem Ablagefach 33 des Magazins 3 steht und sich der Tastarm 41 in das Ablagefach 33 definierende Ausschnitte 311 und 321 (nur in 3 bis 7 bezeichnet) einlegen lässt und im Bereich einer ersten Trägerplatte 31 des Magazins 3 einhakt. Danach verfährt der Tastkopf 4 entlang der x-Achse der 3D-Messeinrichtung 1 vom Magazin 3 weg, sodass die Haltekraft der Tastarmkupplung 42 überwunden wird und der Tastarm 41 sich löst. Der zuletzt benutzte Tastarm 41 verbleibt dadurch in „seinem“ Ablagefach 33 des Magazins 3.The travel axes (x and y axes) of the tactile 2D scanning system 142 and the z-axis of the measuring unit 14 position the probe arm 41 in the middle of an empty storage compartment 33 in the magazine 3rd (as in 2nd shown). Then the probe moves 4th down along the z axis until the probe arm 41 over a storage compartment 33 of the magazine 3rd stands and the probe arm 41 into the storage compartment 33 defining sections 311 and 321 (only in 3rd to 7 referred to) can be inserted and in the area of a first carrier plate 31 of the magazine 3rd hooks. The probe then moves 4th along the x-axis of the 3D measuring device 1 from the magazine 3rd away, so that the holding force of the probe arm coupling 42 is overcome and the probe arm 41 comes loose. The last probe arm used 41 remains in "his" storage compartment 33 of the magazine 3rd .

Anschließend kann das 2D-Scansystem 142 in y-Richtung achsfluchtend zu einem anderen Ablagefach 33 des Magazins 3 verfahren, in welchem der nächste benötigte Auswechseltastarm 43 liegt. Dabei verfährt der Tastkopf 4 entlang der x-Achse axial an den Austauschtastarm 43 heran. Die Tastarmkupplung 42 koppelt durch Einklemmen mit Federkraft (mit eventuellem Einrasten) oder durch Magnetkraft an die Aufnahmeplatte 422 des Tastkopfes 4 an. Dann verfährt der Tastkopf 4 der entlang der z-Achse vermittels des Führungselements 11 der Messeinheit 14 nach oben, bis der Tastarm 41 aus dem Ablagefach 33 des Magazins 3 freigefahren ist. Nun kann das 2D-Scansystem 142 mit Hilfe der Verfahrachsen der 3D-Messeinrichtung 1 die Messung starten.Then the 2D scanning system 142 aligned in the y direction to another storage compartment 33 of the magazine 3rd proceed in which the next required replacement probe arm 43 lies. The probe moves 4th along the x-axis axially to the replacement probe arm 43 approach. The probe arm coupling 42 couples to the mounting plate by clamping with spring force (with possible snap-in) or by magnetic force 422 of the probe 4th at. Then the probe moves 4th the along the z-axis by means of the guide element 11 the measuring unit 14 up until the probe arm 41 from the storage compartment 33 of the magazine 3rd is cleared. Now the 2D scanning system 142 Start the measurement using the traversing axes of the 3D measuring device 1.

In 4 ist eine vorteilhafte Gestaltung der Ablagefächer 33 des Magazins 3 als perspektivischer Ausschnitt gezeigt. Die genaue und reproduzierbare Ablage der wechselbaren Tastarme (Austauschtastarme 43) im Magazin 3 wird hier verdeutlicht durch die angepasste erste Trägerplatte 31 des Magazins 3, die einen kongruenten V-förmigen Ausschnitt 311 für die V-Form der Koppelplatte 412 aufweist, die in Richtung der Schwerkraft ausgerichtet ist, um eine definierte rotatorische Ausrichtung des Austauschtastarms 43 reproduzierbar allein durch die Schwerkraft vorzugeben. Eine bezüglich der Längsachse des Austauschtastarms 43 axial beabstandete zweite Trägerplatte 32 ist mit einem für den Austauschtastarm 43 angepassten gabelförmigen Ausschnitt 321 in Richtung der Schwerkraft realisiert, wobei der gabelförmig aufgeweitete Ausschnitt 321 zur definierten Lagerung am oberen Rand mindestens einer der planparallelen Trägerplatten 31, 32 eingebracht ist, um eine definierte, verdrehsichere Ablage des Tastarms 41 im Magazin 3 zu gewährleisten. Andererseits sind zur Reproduzierbarkeit der axialen Lage der Austauschtastarme 43 an der ersten Trägerplatte 31 eine vordere Halteplatte 312 und eine hintere Halteplatte 313 an der Vorder- und an der Rückseite der ersten Trägerplatte 31 so angebracht, dass in den zur V-Form der Koppelplatte 412 des Austauschtastarms 43 komplementären Ausschnittsbereich wenigstens der ersten Trägerplatte 31 mindestens partiell ein Überstand 314 durch die vordere Halteplatte 312 erzeugt wird, sodass der Austauschtastarm 43 eine axial feste definierte Position beim Ablösen des Tastkopfes 4 einnimmt. Mit einem gleichartigen partiellen Überstand 314 einer hinteren Halteplatte 313 ist dann die vollständige axiale und rotatorische Fixierung des Austauschtastarms 43 an der ersten Trägerplatte 31 gegeben. Dabei können die mindestens in der ersten Trägerplatte 31 des Magazins 3 vorhandenen V-förmigen Ausschnitte 311 entweder als gleichschenklige Dreiecke oder als gleichschenklige Trapeze zur verdrehsicheren Ablage der Austauschtastarme 43 geformt sein.In 4th is an advantageous design of the storage compartments 33 of the magazine 3rd shown as a perspective section. The exact and reproducible storage of the exchangeable probe arms (replacement probe arms 43 ) in the magazine 3rd is illustrated here by the adapted first carrier plate 31 of the magazine 3rd that have a congruent V-shaped neckline 311 for the V-shape of the coupling plate 412 has, which is aligned in the direction of gravity to a defined rotational alignment of the replacement probe arm 43 reproducible by gravity alone. One with respect to the longitudinal axis of the replacement probe arm 43 axially spaced second carrier plate 32 is with one for the replacement probe arm 43 customized forked neckline 321 realized in the direction of gravity, with the fork-like widened section 321 for defined storage at the top of at least one of the plane-parallel carrier plates 31 , 32 is introduced to a defined, non-rotatable storage of the probe arm 41 in the magazine 3rd to guarantee. On the other hand, the reproducibility of the axial position of the exchange probe arms 43 on the first carrier plate 31 a front bracket 312 and a rear holding plate 313 on the front and back of the first carrier plate 31 attached so that in the V-shape of the coupling plate 412 of the replacement probe arm 43 complementary cutout area of at least the first carrier plate 31 at least partially a supernatant 314 through the front holding plate 312 is generated so that the replacement probe arm 43 an axially fixed defined position when the probe is detached 4th occupies. With a similar partial projection 314 a rear holding plate 313 is then the complete axial and rotational fixation of the replacement probe arm 43 on the first carrier plate 31 given. The at least in the first carrier plate 31 of the magazine 3rd existing V-shaped cutouts 311 either as isosceles triangles or as isosceles trapezoids for secure storage of the replacement probe arms 43 be shaped.

5 zeigt in einer Frontalansicht die Fixierung eines im Ablagefach 33 des Magazins 3 abgelegen Austauschtastarms 43 mit der V-förmigen Koppelplatte 412, bei der die infolge der abgetrennten Koppelplattenabschnitte 413 verbliebenen Ecken der an sich kreisförmigen Grundform der Koppelplatte 412 durch den an diesen Ecken (partiell) von der vorderen Halteplatte 312 erzeugten Überstand 314 gegen ein Herausziehen nach vorn gesichert sind. In dem V-förmig angepassten (komplementären) Ausschnitt 311 der ersten Trägerplatte 31 sind zum Zwecke einer spielfreien Lagerung der Austauschtastarme 43 zusätzlich drei Auflagepunkte 315 - einer am linken Schenkel und zwei am rechten Schenkel des V-förmigen Ausschnitts 311 - angeformt, um insbesondere Winkelabweichungen der V-Formen von Koppelplatte 412 und V-förmigem Ausschnitt 311 tolerieren zu können. 5 shows in a front view the fixation of one in the storage compartment 33 of the magazine 3rd remote replacement probe arm 43 with the V-shaped coupling plate 412 , in which the due to the separated coupling plate sections 413 remaining corners of the circular basic shape of the coupling plate 412 by the (at these corners) from the front holding plate 312 generated supernatant 314 are secured against being pulled forward. In the V-shaped (complementary) neckline 311 the first carrier plate 31 are for the purpose of backlash-free storage of the replacement probe arms 43 additionally three support points 315 - One on the left leg and two on the right leg of the V-shaped cutout 311 - molded on, in particular angular deviations of the V-shapes of the coupling plate 412 and V-shaped neckline 311 to be able to tolerate.

In 6 ist eine weitere vorteilhafte Gestaltung der Ablagefächer 33 des Magazins 3 als perspektivischer Ausschnitt gezeigt. Die reproduzierbare Ablage der Austauschtastarme 43 im Magazin 3 erfolgt hier - wie in 4 - durch einen an die V-Form der Koppelplatte 412 angepassten V-förmigen Ausschnitt 311, der in Richtung der Schwerkraft ausgerichtet ist, um die rotatorische Ausrichtung der Austauschtastarme 43 allein mittels der Schwerkraft reproduzierbar vorzugeben. Eine axial entlang der Längsachse des Austauschtastarms 43 beabstandete zweite Trägerplatte 32 ist auch in diesem Beispiel mit einem für den jeweiligen Austauschtastarm 43 angepassten gabelförmigen Ausschnitt 321 in Richtung der Schwerkraft versehen. Für die Reproduzierbarkeit der axialen Lage der Austauschtastarme 43 ist in dieser Ausführungsvariante am Tastarmschaft 414 hinter der Koppelplatte 412 eine Hinterschneidung 415 vorgesehen, in welche die an der ersten Trägerplatte 31 angefügte hintere Halteplatte 313 eingreift, sodass die V-Form der Koppelplatte 412 des Austauschtastarms 43 dem komplementären Ausschnitt 311 in der ersten Trägerplatte 31 des Magazins 3 stets axial definiert gegenüber liegt. Der Austauschtastarm 43 nimmt somit bereits durch den Eingriff der hinteren Halteplatte 313 in die Hinterschneidung 415 eine axial unverschiebbare Position für das An- und Abkoppeln des Tastkopfes 4 ein, sodass die in 4 vorgesehene vordere Halteplatte 312 in diesem Beispiel entfallen kann.In 6 is another advantageous design of the storage compartments 33 of the magazine 3rd shown as a perspective section. The reproducible storage of the replacement probe arms 43 in the magazine 3rd takes place here - as in 4th - by one to the V-shape of the coupling plate 412 customized V-shaped neckline 311 , which is oriented in the direction of gravity, around the rotational orientation of the exchange probe arms 43 to be reproducible solely by gravity. An axially along the longitudinal axis of the replacement probe arm 43 spaced second support plate 32 is also in this example with one for the respective replacement probe arm 43 customized forked neckline 321 provided in the direction of gravity. For the reproducibility of the axial position of the replacement probe arms 43 is in this variant on the probe arm shaft 414 behind the coupling plate 412 an undercut 415 provided, in which the on the first support plate 31 attached rear bracket 313 engages so that the V-shape of the coupling plate 412 of the replacement probe arm 43 the complementary section 311 in the first carrier plate 31 of the magazine 3rd is always axially defined opposite. The exchange probe arm 43 thus already takes place through the engagement of the rear holding plate 313 in the undercut 415 an axially immovable position for connecting and disconnecting the probe 4th one so that the in 4th provided front holding plate 312 can be omitted in this example.

7 zeigt nochmals die Fixierung des im Ablagefach 33 des Magazins 3 abgelegten Austauschtastarms 43 gemäß der Ausführung von 6 mit der V-förmigen Koppelplatte 412 in einer Frontalansicht, bei der die Hinterschneidungen 415 als parallele Einfräsungen am (verdeckt, gestrichelt gezeichneten) Tastarmschaft 414 zu sehen sind. Die Koppelplatte 412 weist wie im vorherigen Beispiel eine V-Form auf und liegt in einem komplementär geformten V-förmigen Ausschnitt 311, der drei Auflagepunkte 315 als ein Dreipunktlager zum Ausgleich etwaiger Abweichungen der V-Formen von Koppelplatte 412 und Ausschnitt 311 der ersten Trägerplatte 31 aufweist. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Koppelplatte 412 für die Ankopplung der Aufnahmeplatte 422 des Tastkopfes 4 völlig frei - d.h. ohne eine vorstehende vordere Halteplatte 312 - zugänglich ist. 7 shows again the fixation of the in the storage compartment 33 of the magazine 3rd stored replacement probe arm 43 according to the execution of 6 with the V-shaped coupling plate 412 in a frontal view, with the undercuts 415 as parallel millings on the (hidden, dashed) probe arm shaft 414 you can see. The coupling plate 412 has a V-shape as in the previous example and lies in a complementarily shaped V-shaped cutout 311 , the three support points 315 as a three-point bearing to compensate for any deviations in the V-shape of the coupling plate 412 and neckline 311 the first carrier plate 31 having. This version has the advantage that the coupling plate 412 for coupling the mounting plate 422 of the probe 4th completely free - ie without a protruding front holding plate 312 - is accessible.

In den 8 bis 10 sind bevorzugte Gestaltungsformen der Tastarmkupplung 42 gezeigt. Das Hauptaugenmerk der Ausführungsvarianten liegt in der Ausführung der verwendeten Kopplungsmechanismen zwischen Koppelplatte 412 des Tastarms 41 und der Aufnahmeplatte 422 des Tastkopfes 4. Die Grundformen von Koppelplatte 412 und Aufnahmeplatte 422 sind deshalb in 8-10 unverändert, obwohl diese in weiten Grenzen abwandelbar sind, wie zu den 9 und 10 weiter unten noch erläutert wird.In the 8th to 10th are preferred designs of the probe arm coupling 42 shown. The main focus of the design variants is the design of the coupling mechanisms used between the coupling plate 412 of the probe arm 41 and the mounting plate 422 of the probe 4th . The basic forms of coupling plate 412 and mounting plate 422 are therefore in 8-10 unchanged, although these can be modified within wide limits, such as the 9 and 10th will be explained further below.

In 8 ist zur definierten reproduzierbaren Kopplung von Tastarm 41 und Tastkopf 4 die Aufnahmeplatte 422 mit zwei orthogonal zueinander und gegenüber der Tastarmachse 411 verteilt liegenden prismatischen Ausnehmungen 421 versehen, in die ein räumlich entsprechend an der Koppelplatte 412 angeordnetes Zylindersegment 423 in die längere prismatische Ausnehmung 421 und ein Kugelsegment 424 in die kürzere prismatische Ausnehmung 421 eingreifen, wenn beide Platten 412 und 422 der Tastarmkupplung 42 aufgrund einer axialen Kraftwirkung 5 sich aufeinander zu bewegen. Dabei können auch zwei Zylindersegmente 423 zum Einsatz kommen, wenn mindestens eines davon differenziell höhenverstellbar bezüglich der Oberfläche der Koppelplatte 412 ist. Die Kraftwirkung 5 der Tastarmkupplung 42 wird in diesem Ausführungsbeispiel von einem Permanentmagneten 51 erzeugt, der auf das ferromagnetische Material der Koppelplatte 412 einwirkt.In 8th is for the defined reproducible coupling of probe arm 41 and probe 4th the mounting plate 422 with two orthogonal to each other and to the probe arm axis 411 distributed prismatic recesses 421 provided, in which a spatially corresponding to the coupling plate 412 arranged cylinder segment 423 into the longer prismatic recess 421 and a spherical segment 424 into the shorter prismatic recess 421 intervene when both plates 412 and 422 the probe arm coupling 42 due to an axial force effect 5 move towards each other. Two cylinder segments can also be used 423 are used if at least one of them is differentially height-adjustable with respect to the surface of the coupling plate 412 is. The force effect 5 the probe arm coupling 42 is in this embodiment of a permanent magnet 51 generated on the ferromagnetic material of the coupling plate 412 acts.

In 9 sind die prismatischen Ausnehmungen 421 in der Koppelplatte 412 als drei gefaste Langlöcher ausgeführt und in gleichem Abstand zur Tastarmachse 411 positioniert und zu dieser ausgerichtet. Als Gegenpart sind auf der Aufnahmeplatte 422 drei gleichartig positionierte Kugelsegmente 424 befestigt, von denen mindestens zwei höhenverstellbar sein können. Die Kraftwirkung 5 zwischen Koppelplatte 412 und Aufnahmeplatte 422 wird in diesem Fall durch einen in der Aufnahmeplatte 422 befindlichen Elektromagnet 52 realisiert, wobei die Koppelplatte 412 wieder ferromagnetisch ausgeführt ist.In 9 are the prismatic recesses 421 in the coupling plate 412 designed as three chamfered elongated holes and at the same distance from the probe arm axis 411 positioned and aligned to this. As a counterpart are on the mounting plate 422 three similarly positioned spherical segments 424 attached, of which at least two can be adjustable in height. The force effect 5 between coupling plate 412 and mounting plate 422 is in this case by one in the mounting plate 422 located electromagnet 52 realized, the coupling plate 412 is again ferromagnetic.

10 zeigt eine dritte Gestaltung der Tastarmkupplung 42. Bei dieser Ausführung sind die prismatischen Ausnehmungen 421 in die Aufnahmeplatte 422 eingebracht, indem die eine prismatische Ausnehmung 421 in Richtung der verlängerten Tastarmachse 411 in die Aufnahmeplatte 422 hinein ausgeführt und die andere prismatische Ausnehmung 421 entlang der Oberfläche der Aufnahmeplatte 422 in radialer Richtung zur Tastarmachse 411 eingebracht ist. Die gegenüberliegende Koppelplatte 412 weist mit dazu passender räumlicher Orientierung als Zylindersegmente 423 einerseits einen axial verlängerten Tastarmschaft 414 sowie einen radial dazu angeordneten Stift 425 auf. Die Kraftwirkung 5 zur definierten Positionierung des axialen Zylindersegments 423 entlang zweier Kontaktlinien der Flanken der ersten prismatischen Ausnehmung 421 wird dabei durch eine Blattfeder 53 erzeugt, die an der Aufnahmeplatte 422 befestigt ist und sich horizontal gegenüberliegend entlang der prismatischen Ausnehmung 421 erstreckt. Diese Blattfeder 53 übernimmt auch in axialer Richtung die Fixierung des Stifts 425 in der radialen prismatischen Ausnehmung 421. Zusätzlich kann noch in axialer Richtung eine magnetische Feldwirkung zum Einsatz kommen, die in diesem Beispiel analog zu 8 durch einen Permanentmagnet 51 erzeugt werden kann. 10th shows a third design of the probe arm coupling 42 . The prismatic recesses are in this version 421 into the mounting plate 422 introduced by the one prismatic recess 421 in the direction of the extended probe arm axis 411 into the mounting plate 422 inside and the other prismatic recess 421 along the surface of the receiving plate 422 in the radial direction to the probe arm axis 411 is introduced. The opposite coupling plate 412 points with the appropriate spatial orientation as cylinder segments 423 on the one hand an axially extended probe arm shaft 414 and a pin arranged radially to it 425 on. The force effect 5 for the defined positioning of the axial cylinder segment 423 along two contact lines of the flanks of the first prismatic recess 421 is done by a leaf spring 53 generated on the mounting plate 422 is attached and horizontally opposite each other along the prismatic recess 421 extends. This leaf spring 53 also fixes the pin in the axial direction 425 in the radial prismatic recess 421 . In addition, a magnetic field effect can also be used in the axial direction, which in this example is analogous to 8th through a permanent magnet 51 can be generated.

In 11 sind in den Teilabbildungen a bis c Ausführungsformen der Koppelplatte 412 dargestellt, die vor allem die möglichen Variationen der Lage von drei prismatischen Ausnehmungen 421 aufzeigen sollen. In der Teilabbildung a ist die absolut gleichverteilte, auf die Tastarmachse 411 zentral ausgerichtete Orientierung der prismatischen Ausnehmungen 421 gezeigt. Dabei ist die Koppelplatte 412 ausgehend von einer Kreisform durch zwei abgetrennte Koppelplattenabschnitte 413 auf eine Keilform für die bereits oben beschriebene Ablage im Magazin 3 gebracht worden. Der Keilwinkel ist auf 60° eingestellt, um die Gleichverteilung der prismatischen Ausnehmungen 421 auf einer konzentrischen Kreislinie zu ermöglichen.In 11 are in the partial illustrations a to c embodiments of the coupling plate 412 shown, above all, the possible variations in the location of three prismatic recesses 421 should show. In partial illustration a is the absolutely equally distributed on the probe arm axis 411 centrally oriented orientation of the prismatic recesses 421 shown. Here is the coupling plate 412 starting from a circular shape by two separated coupling plate sections 413 on a wedge shape for the storage in the magazine already described above 3rd has been brought. The wedge angle is set to 60 ° to ensure the even distribution of the prismatic recesses 421 on a concentric circular line.

In der Teilabbildung b von 11 ist der Keilwinkel deutlich kleiner als 60 ° gewählt und die Koppelplatte 412 durch drei Koppelplattenabschnitte 413 auf die Form eines spitzwinkligen gleichschenkligen Dreiecks gebracht worden. Die prismatischen Ausnehmungen 421 sind in diesem Fall symmetrisch zu einer Symmetrieebene 416, die eine vertikale Axialebene des Tastarms 41 ist, angeordnet, wobei sich die Längsachsen der prismatischen Ausnehmungen 421 oberhalb der Tastarmachse 411 in einem Punkt in der besagten Symmetrieebene 416 schneiden.In part b of 11 the wedge angle is chosen significantly smaller than 60 ° and the coupling plate 412 through three coupling plate sections 413 brought to the shape of an acute isosceles triangle. The prismatic recesses 421 are symmetrical to a plane of symmetry in this case 416 which is a vertical axial plane of the probe arm 41 is arranged, wherein the longitudinal axes of the prismatic recesses 421 above the probe arm axis 411 at a point in said plane of symmetry 416 to cut.

Die Teilabbildung c in 11 zeigt eine Dreiecksform der Koppelplatte 412, die ebenfalls durch drei Koppelplattenabschnitte 413 derart erzeugt ist, dass der Keilwinkel der V-Form etwa 90° beträgt. Die prismatischen Ausnehmungen 421 sind in diesem Beispiel so ausgerichtet, dass sich die Längsachsen in einem Punkt unterhalb der Tastarmachse 411 in der Symmetrieebene 416 des entstandenen rechtwinkligen gleichseitigen Dreiecks schneiden.The partial picture c in 11 shows a triangular shape of the coupling plate 412 , which also has three coupling plate sections 413 is generated in such a way that the wedge angle of the V-shape is approximately 90 °. The prismatic recesses 421 are aligned in this example so that the longitudinal axes are at a point below the probe arm axis 411 in the plane of symmetry 416 cut the resulting right-angled equilateral triangle.

In 12 zeigen die drei Teilabbildungen a bis c weitere Variationen der prismatischen Ausnehmungen 421 auf einer beibehaltenen kreisförmigen Grundform der Koppelplatte 412 mit jeweils zwei Koppelplattenabschnitten 413, die die erforderliche V-Form für die Ablage im Magazin 3 erzeugen. Die Teilabbildung a zeigt bei dieser Form der Koppelplatte 412 eine Gleichverteilung der als Langlöcher ausgebildeten prismatischen Ausnehmungen 421, die um die Tastarmachse 411 jeweils um einen Winkel von 120° versetzt und konzentrisch angeordnet sind.In 12th the three partial illustrations a to c show further variations of the prismatic recesses 421 on a maintained circular basic shape of the coupling plate 412 with two coupling plate sections each 413 that have the required V-shape for storage in the magazine 3rd produce. The partial illustration a shows in this form of the coupling plate 412 an even distribution of the prismatic recesses designed as elongated holes 421 that are around the probe arm axis 411 are each offset by an angle of 120 ° and arranged concentrically.

Teilabbildung b von 12 weist zwar die gleiche konzentrische Anordnung zur Tastarmachse 411 wie Teilabbildung a auf, jedoch sind die Winkel um die Tastarmachse 411 einmal kleiner und zweimal größer als 120° gewählt. Die Aufteilung ist symmetrisch zur oben beschriebenen Axialebene des Tastarms 41, aber die Ausrichtung der prismatischen Ausnehmungen 421 ist nicht einheitlich auf die Tastarmachse 411 oder einen gemeinsamen Schnittpunkt in der Symmetrieebene 416 gerichtet, sondern alle drei prismatischen Ausnehmungen 421 sind beliebig ausgerichtet, wobei darauf zu achten ist, dass keine der prismatischen Ausnehmungen 421 parallel zu einer der anderen sein darf und auch nicht alle prismatischen Ausnehmungen 421 tangential auf konzentrischen Kreisen um die Tastarmachse 411 ausgerichtet sind.Partial illustration b of 12th indeed has the same concentric arrangement to the probe arm axis 411 like partial illustration a, but the angles are around the probe arm axis 411 once smaller and twice larger than 120 °. The division is symmetrical to the axial plane of the probe arm described above 41 , but the alignment of the prismatic recesses 421 is not uniform on the probe arm axis 411 or a common intersection in the plane of symmetry 416 directed, but all three prismatic recesses 421 are aligned in any direction, taking care that none of the prismatic recesses 421 parallel to one of the others and not all prismatic recesses 421 tangential on concentric circles around the probe arm axis 411 are aligned.

Die Teilabbildung c in 12 zeigt noch eine weitere symmetrische Anordnung der prismatischen Ausnehmungen 421, bei der sich die Längsrichtungen der nicht in der Symmetrieebene 416 liegenden prismatischen Ausnehmungen 421 im Zentrum der dritten prismatischen Ausnehmung 421 in der Symmetrieebene 416 schneiden. The partial picture c in 12th shows yet another symmetrical arrangement of the prismatic recesses 421 , in which the longitudinal directions are not in the plane of symmetry 416 lying prismatic recesses 421 in the center of the third prismatic recess 421 in the plane of symmetry 416 to cut.

Diese Anordnung ist besonders für spitzwinklige Ausführungen der V-Form der Koppelplatte 412 geeignet.This arrangement is particularly for acute-angled versions of the V-shape of the coupling plate 412 suitable.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auswechseln eines taktilen Tastarms 41 einer 3D-Messeinrichtung 1 hat vor allem auch noch die folgenden Vorteile:

  • - Die horizontale Ablage verschiedener Austauschtastarme 43 im Magazin 3 entspricht der Arbeitsausrichtung der Tastarme 41 in der 3D-Messeinrichtung 1 und ist in Verlängerung einer der Hauptabtastachsen der 3D-Messeinrichtung 1 (außerhalb des Messbereichs zwischen Reitstock 12 und Spindelstock 13) erreichbar.
  • - Die Gestaltung des Magazins 3 ist sehr preiswert, da dieses als Blechkonstruktion sehr einfach umsetzbar ist.
  • - Der Tastarmwechsel kann einfach als eine Art erweiterte Scanfunktion des Tastkopfes 4 angelernt werden, indem für eine bestimmte Abtastaufgabe zuerst der erforderliche Tastarm 41 bzw. Austauschtastarm 43 vom Magazin 3 abgenommen wird.
  • - Die Vorrichtung zum Auswechseln eines taktilen Tastarms 41 ist mit einer Tastarmerkennung ergänzbar, indem eine zusätzliche „Intelligenz“ (z.B. RFID-Technik) integriert wird.
The inventive device for exchanging a tactile probe arm 41 A 3D measuring device 1 also has the following advantages:
  • - The horizontal storage of various replacement probe arms 43 in the magazine 3rd corresponds to the working orientation of the probe arms 41 in the 3D measuring device 1 and is an extension of one of the main scanning axes of the 3D measuring device 1 (outside the measuring range between tailstock 12th and headstock 13 ) reachable.
  • - The design of the magazine 3rd is very inexpensive because it is very easy to implement as a sheet metal construction.
  • - The probe arm change can simply be a kind of extended scan function of the probe 4th can be taught by first of all the required probe arm for a certain scanning task 41 or replacement probe arm 43 from the magazine 3rd is removed.
  • - The device for exchanging a tactile probe arm 41 can be supplemented with tactile detection by integrating an additional "intelligence" (eg RFID technology).

BezugszeichenlisteReference list

11
3D-Messeinrichtung3D measuring device
1111
FührungselementGuide element
1212th
ReitstockTailstock
1313
SpindelstockHeadstock
1414
MesseinheitUnit of measurement
141141
optisches Messsystemoptical measuring system
142142
2D-Scansystem2D scanning system
143143
TastkopfhalterungProbe holder
22nd
Messobjekt/ WerkstückTarget / workpiece
3 3rd
Magazin (für Tastarme 41)Magazine (for probe arms 41 )
3131
(erste) Trägerplatte(first) carrier plate
311311
(V-förmiger) Ausschnitt(V-shaped) neckline
312312
vordere Halteplattefront holding plate
313313
hintere Halteplatterear holding plate
314314
ÜberstandGot over
315315
AuflagepunkteSupport points
3232
(zweite) Trägerplatte(second) carrier plate
321321
(gabelförmiger) Ausschnitt(forked) neckline
3333
AblagefächerStorage compartments
44th
TastkopfProbe
4141
TastarmProbe arm
411411
TastarmachseProbe arm axis
412412
KoppelplatteCoupling plate
413413
KoppelplattenabschnittCoupling plate section
414414
TastarmschaftProbe arm shaft
415415
HinterschneidungUndercut
416416
SymmetrieebenePlane of symmetry
4242
TastarmkupplungProbe arm coupling
421421
prismatische Ausnehmungprismatic recess
422422
AufnahmeplatteMounting plate
423423
ZylindersegmentCylinder segment
424424
KugelsegmentSpherical segment
425425
Stiftpen
4343
AustauschtastarmExchange probe arm
55
KraftwirkungEffect of force
5151
PermanentmagnetPermanent magnet
5252
ElektromagnetElectromagnet
5353
BlattfederLeaf spring
DD
DrehachseAxis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • GB 2373543 A [0003]GB 2373543 A [0003]
  • DE 102005036928 B3 [0003]DE 102005036928 B3 [0003]
  • US 5028901 A [0005]US 5028901 A [0005]
  • DE 3320127 A1 [0006]DE 3320127 A1 [0006]

Claims (16)

Vorrichtung zum Auswechseln eines taktilen Tastarms einer 3D-Messeinrichtung, die mindestens einen in drei Koordinatenrichtungen beweglichen Tastkopf (4) und den auswechselbaren Tastarm (41) umfasst, der mittels einer Tastarmkupplung (42) temporär starr mit dem Tastkopf (4) verbunden und durch mindestens einen in einem Magazin (3) vorhandenen Austauschtastarm (43) austauschbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - das Magazin (3) außerhalb eines zwischen Reitstock (12) und Spindelstock (13) befindlichen Messbereichs entlang einer der Koordinatenrichtungen, die den Hauptbewegungsachsen der 3D-Messeinrichtung (1) zugeordnet sind, angeordnet ist und Ablagefächer (33) für mehrere Tastarme (41; 43) in horizontaler Richtung aufweist, wobei die Ablagefächer (33) durch in wenigstens zwei vertikale Trägerplatten (31, 32) des Magazins (3) eingebrachte Ausschnitte (311, 321) gebildet sind, - der Tastarm (41) einen zylindrischen Tastarmschaft (414) sowie mindestens einen taktilen Kugeltaster an einem distalen Ende und eine flanschartige Koppelplatte (412) an einem proximalen Ende des Tastarmschaftes (414) aufweist, wobei die Koppelplatte (412) mit Mitteln zur temporären definierten Kopplung des Tastarms (41; 43) an den Tastkopf (4) ausgestattet ist, und - der Tastarm (41; 43) an der Koppelplatte (412) und das Magazin (3) an mindestens einer der Trägerplatten (31, 32) komplementäre keilförmige Formelemente mit einer zur Schwerkraft ausgerichteten V-Form aufweisen, um im Magazin (3) eine reproduzierbare definierte rotatorische Ausrichtung jedes abgelegten Tastarms (41; 43) vorzugeben.Device for exchanging a tactile probe arm of a 3D measuring device, which comprises at least one probe head (4) movable in three coordinate directions and the exchangeable probe arm (41) which is temporarily rigidly connected to the probe head (4) by means of a probe arm coupling (42) and by at least one an interchangeable probe arm (43) present in a magazine (3) can be exchanged, characterized in that - the magazine (3) outside of a measuring area located between the tailstock (12) and the headstock (13) along one of the coordinate directions that correspond to the main axes of movement of the 3D The measuring device (1) is assigned, is arranged and has storage compartments (33) for a plurality of probe arms (41; 43) in the horizontal direction, the storage compartments (33) being inserted into at least two vertical support plates (31, 32) of the magazine (3) Cutouts (311, 321) are formed, - the probe arm (41) has a cylindrical probe arm shaft (414) and at least one tactile ball probe at a distal end and a flange-like coupling plate (412) at a proximal end of the probe arm shaft (414), the coupling plate (412) having means for temporarily defined coupling of the probe arm (41; 43) on the probe (4), and - the probe arm (41; 43) on the coupling plate (412) and the magazine (3) on at least one of the carrier plates (31, 32) complementary wedge-shaped elements with a gravity-oriented Have a V-shape in order to specify a reproducible, defined rotational orientation of each stored probe arm (41; 43) in the magazine (3). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelplatte (412) des Tastarms (41; 43) zur radialen Reproduzierbarkeit der Tastarmlage im Magazin (3) als Grundform einen Kreis aufweist, an dem zwei gleichgroße Kreissegmente an Sekanten des Kreises ausgespart sind, die einen gemeinsamen Schnittpunkt außerhalb des Kreises in einer vertikalen Symmetrieebene (416) des Tastarms (41; 43) haben, zu der die Kreissegmente und eine daraus in Richtung der Schwerkraft resultierende V-Form der Koppelplatte (412) symmetrisch liegen, und dass eine erste Trägerplatte (31) des Magazins (3) einen zur V-Form der Koppelplatte (412) komplementären, in Richtung der Schwerkraft ausgerichteten V-förmigen Ausschnitt (311) aufweist.Device after Claim 1 , characterized in that the coupling plate (412) of the probe arm (41; 43) for radial reproducibility of the probe arm position in the magazine (3) has a circle as a basic form, on which two segments of the same size are left out on secants of the circle which have a common intersection outside of the circle in a vertical plane of symmetry (416) of the probe arm (41; 43), to which the circular segments and a V-shape of the coupling plate (412) resulting therefrom in the direction of gravity lie symmetrically, and that a first carrier plate (31) of the Magazine (3) has a V-shaped cutout (311) complementary to the V-shape of the coupling plate (412) and oriented in the direction of gravity. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelplatte (412) des Tastarms (41; 43) zur radialen Reproduzierbarkeit der Tastarmlage im Magazin (3) als Grundform ein gleichschenkliges Dreieck aufweist, dessen Symmetrieebene (416) in einer vertikalen Axialebene des Tastarms (41; 43) angeordnet ist, zu der eine daraus in Richtung der Schwerkraft resultierende V-Form der Koppelplatte (412) symmetrisch liegt, und dass eine erste Trägerplatte (31) des Magazins (3) einen zur V-Form der Koppelplatte (412) komplementären, in Richtung der Schwerkraft ausgerichteten V-förmigen Ausschnitt (311) aufweist.Device after Claim 1 , characterized in that the coupling plate (412) of the probe arm (41; 43) for radial reproducibility of the probe arm position in the magazine (3) has an isosceles triangle as a basic form, the plane of symmetry (416) of which is in a vertical axial plane of the probe arm (41; 43) is arranged, to which a resulting V-shape of the coupling plate (412) in the direction of gravity lies symmetrically, and that a first carrier plate (31) of the magazine (3) is complementary to the V-shape of the coupling plate (412) in the direction of gravity-oriented V-shaped cutout (311). Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenüber der V-Form der Koppelplatte (412) des Tastarms (41; 43) komplementäre V-förmige Ausschnitt (311) in wenigstens der ersten Trägerplatte (31) des Magazins (3) als gleichschenkliges Dreieck oder als gleichschenkliges Trapez ausgebildet ist.Device after Claim 2 or 3rd , characterized in that the V-shaped cutout (311) complementary to the V-shape of the coupling plate (412) of the probe arm (41; 43) in at least the first carrier plate (31) of the magazine (3) as an isosceles triangle or as an isosceles Trapezoid is formed. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reproduzierbarkeit der axialen Tastarmlage im Magazin (3) wenigstens an einer ersten Trägerplatte (31) mindestens eine vordere Halteplatte (312) so angebracht ist, dass ein zur V-Form der Koppelplatte (412) des Tastarms (41) komplementärer V-förmiger Ausschnitt (311) der ersten Trägerplatte (31) mindestens partiell durch einen Überstand (314) der vorderen Halteplatte (312) abgedeckt ist, sodass die Koppelplatte (412) eine axial feste Position im V-förmigen Ausschnitt (311) der ersten Trägerplatte (31) des Magazins (3) aufweist, wenn der Tastkopf (4) von der Koppelplatte (412) des Tastarms (41; 43) axial entfernt wird.Device after Claim 1 , characterized in that for the reproducibility of the axial probe arm position in the magazine (3) at least on a first carrier plate (31) at least one front holding plate (312) is attached such that a V-shaped coupling plate (412) of the probe arm (41) Complementary V-shaped cutout (311) of the first carrier plate (31) is at least partially covered by a projection (314) of the front holding plate (312), so that the coupling plate (412) has an axially fixed position in the V-shaped cutout (311) Has the first carrier plate (31) of the magazine (3) when the probe head (4) is axially removed from the coupling plate (412) of the probe arm (41; 43). Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reproduzierbarkeit der axialen Tastarmlage im Magazin (3) wenigstens an der ersten Trägerplatte (31) zusätzlich eine hintere Halteplatte (313) so angebracht ist, dass ein zur Form der Koppelplatte (412) des Tastarms (41; 43) komplementärer V-förmiger Ausschnitt (311) der ersten Trägerplatte (31) mindestens partiell durch einen Überstand (314) der vorderen Halteplatte (312) und der hinteren Halteplatte (313) abgedeckt ist, sodass die Koppelplatte (412) eine axial feste Position im V-förmigen Ausschnitt (311) der ersten Trägerplatte (31) des Magazins (3) gegen jegliche axiale Bewegung des Tastarms (41; 43) aufweist.Device after Claim 5 , characterized in that for the reproducibility of the axial feeler arm position in the magazine (3) at least on the first carrier plate (31) an additional rear holding plate (313) is attached in such a way that a shape of the coupling plate (412) of the feeler arm (41; 43) Complementary V-shaped cutout (311) of the first carrier plate (31) is at least partially covered by a projection (314) of the front holding plate (312) and the rear holding plate (313), so that the coupling plate (412) has an axially fixed position in the V - Shaped cutout (311) of the first carrier plate (31) of the magazine (3) against any axial movement of the probe arm (41; 43). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelplatte (412) als Mittel zur temporären definierten Kopplung des Tastarms (41) an den Tastkopf (4) entweder zwei quer zueinander ausgerichtete Paarungen aus prismatischer Ausnehmung (421) und Zylindersegment (423) oder Paarungen aus prismatischer Ausnehmung (421) und Kugelsegmenten (424) zwischen der Koppelplatte (412) des Tastarms (41) und einer Aufnahmeplatte (422) des Tastkopfes (4) aufweist, wobei die temporäre Kopplung zwischen Koppelplatte (412) und Aufnahmeplatte (422) durch eine axial lösbare Fixierung auf Basis einer Kraftwirkung (5) erzeugt ist.Device after Claim 1 , characterized in that the coupling plate (412) as a means for temporarily defined coupling of the probe arm (41) to the probe head (4) either two mutually aligned pairs of prismatic recess (421) and cylinder segment (423) or pairings of prismatic recess ( 421) and spherical segments (424) between the coupling plate (412) of the probe arm (41) and a receiving plate (422) of the probe (4), the temporary coupling between the coupling plate (412) and the receiving plate (422) by means of an axially releasable fixation is generated on the basis of a force effect (5). Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelplatte (412) des Tastarms (41) an die Aufnahmeplatte (422) des Tastkopfes (4) mittels einer Anordnung von zwei quer zueinander in einer Radialebene um eine Tastarmachse (411) angeordneten prismatischen Ausnehmungen (421) einerseits sowie von zwei komplementär ausgerichteten Paarungsgegenstücken Zylindersegment (423) und Kugelsegment (424) andererseits definiert ankoppelbar ist. Device after Claim 7 , characterized in that the coupling plate (412) of the probe arm (41) to the mounting plate (422) of the probe (4) by means of an arrangement of two prismatic recesses (421) arranged transversely to one another in a radial plane about a probe arm axis (411) on the one hand and on the other hand, two complementary aligned counterparts cylinder segment (423) and spherical segment (424) can be coupled in a defined manner. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zylindersegment (423) durch zwei bezüglich einer prismatischen Ausnehmung (421) zueinander beabstandete Kugelsegmente (424) ersetzt ist.Device after Claim 8 , characterized in that a cylinder segment (423) is replaced by two spherical segments (424) spaced apart from one another with respect to a prismatic recess (421). Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Koppelplatte (412) des Tastarms (41) und Aufnahmeplatte (422) des Tastkopfes (4) eine Dreipunktauflage vorgesehen ist, wobei die Dreipunktauflage drei konvexe sphärische Oberflächen aufweist, die mit jeweils zwei divergierend angeordneten Flanken von drei prismatischen Ausnehmungen (421) in Kontakt sind, wobei die prismatischen Ausnehmungen (421) um eine Tastarmachse (411) verteilt und beliebig zueinander ausgerichtet sein können, aber keine prismatische Ausnehmung (421) parallel zu einer der anderen ausgerichtet ist.Device after Claim 7 , characterized in that a three-point support is provided between the coupling plate (412) of the probe arm (41) and the receiving plate (422) of the probe (4), the three-point support having three convex spherical surfaces, each with two diverging flanks of three prismatic recesses (421) are in contact, the prismatic recesses (421) being distributed around a probe arm axis (411) and being able to be aligned with one another as desired, but no prismatic recess (421) is aligned parallel to one of the other. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die prismatischen Ausnehmungen (421) bezüglich einer Symmetrieebene (416) der V-Form der Koppelplatte (412), die innerhalb einer vertikalen Axialebene des Tastarms (41) liegt, symmetrisch angeordnet sind.Device after Claim 10 , characterized in that the prismatic recesses (421) are arranged symmetrically with respect to a plane of symmetry (416) of the V-shape of the coupling plate (412), which lies within a vertical axial plane of the probe arm (41). Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die prismatischen Ausnehmungen (421) sämtlich radial auf die Tastarmachse (411) ausgerichtet sind.Device after Claim 10 , characterized in that the prismatic recesses (421) are all radially aligned with the probe arm axis (411). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die axial lösbare Fixierung mittels elektrischer oder magnetischer Feldwirkung ausgebildet ist.Device according to one of the Claims 7 to 12th , characterized in that the axially releasable fixation is formed by means of an electrical or magnetic field effect. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die temporäre Kopplung zwischen Koppelplatte (412) und Aufnahmeplatte (422) als eine magnetische Feldwirkung ausgebildet ist, die alternativ durch zwei Permanentmagneten (51), durch einen Permanentmagnet (51) und ein ferromagnetisches Material, durch einen Permanentmagnet (51) und einen Elektromagnet (52), durch ein ferromagnetisches Material und einen Elektromagnet (52) oder durch zwei Elektromagneten (52) erzeugbar ist.Device after Claim 13 , characterized in that the temporary coupling between the coupling plate (412) and the receiving plate (422) is designed as a magnetic field effect, which is alternatively formed by two permanent magnets (51), by a permanent magnet (51) and a ferromagnetic material, by a permanent magnet (51 ) and an electromagnet (52), can be generated by a ferromagnetic material and an electromagnet (52) or by two electromagnets (52). Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelplatte (412) des Tastarms (41) mit der Aufnahmeplatte (422) des Tastkopfes (4) derart gekoppelt ist, dass zwei divergierende Flanken der einen prismatischen Ausnehmung (421) koaxial zu einer Tastarmachse (411) in der Aufnahmeplatte (422) eingeformt oder an einem angeformten Winkelstück angebracht sind, sodass die koaxiale prismatische Ausnehmung (421) den zylindrischen Tastarmschaft (414) des Tastarms (41) entlang zweier Kontaktlinien berührt, und die weitere prismatische Ausnehmung (421) orthogonal zu der koaxialen prismatischen Ausnehmung (421) und radial zur Tastarmachse (411) angeordnet ist, sodass ein radial zwischen Koppelplatte (412) und Aufnahmeplatte (422) angebrachtes Zylindersegment (423) entlang zweier Kontaktlinien mit der radial gerichteten prismatischen Ausnehmung (421) in Kontakt steht, wenn mindestens eine radiale Kraftwirkung (5) gegen die koaxiale prismatische Ausnehmung (421) durch eine an der Aufnahmeplatte (422) verankerte koaxial orientierte Blattfeder (53) vorhanden ist.Device after Claim 7 , characterized in that the coupling plate (412) of the probe arm (41) is coupled to the mounting plate (422) of the probe head (4) such that two diverging flanks of the one prismatic recess (421) coaxial with a probe arm axis (411) in the Mounting plate (422) are molded in or attached to a molded angle piece, so that the coaxial prismatic recess (421) touches the cylindrical probe arm shaft (414) of the probe arm (41) along two contact lines, and the further prismatic recess (421) orthogonal to the coaxial prismatic Recess (421) and radially to the probe arm axis (411) is arranged so that a cylinder segment (423) radially between the coupling plate (412) and the mounting plate (422) is in contact with the radially directed prismatic recess (421) along two contact lines, if at least a radial force (5) against the coaxial prismatic recess (421) by anchoring to the mounting plate (422) te coaxially oriented leaf spring (53) is present. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche axiale Kraftwirkung (5) durch elektrische oder magnetische Feldwirkung vorgesehen ist.Device after Claim 15 , characterized in that an additional axial force (5) is provided by electrical or magnetic field action.
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