DE102021107928B4 - Connection of a moveable additional sensor to a device for measuring the shape, position and dimensional characteristics of machine elements - Google Patents

Connection of a moveable additional sensor to a device for measuring the shape, position and dimensional characteristics of machine elements Download PDF

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Abstract

Optische Messmaschine (100) mit einer linear entlang einer Vermessungsachse (105) verfahrbaren Sensoreinrichtung (110) zum Vermessen eines parallel zu der Vermessungsachse (105) drehbar zwischen einem ersten Halteelement (115) und einem zweiten Halteelement (120) der optischen Messmaschine (100) aufnehmbaren Werkstücks (125), wobei die optische Messmaschine (100) die folgenden Merkmale aufweist:
einen Kreuztisch (130) mit einem auf einer ersten Achse (140) beweglichen ersten Abschnitt (142) und einem auf einer sich von der ersten Achse (140) unterscheidenden zweiten Achse (145) beweglichen zweiten Abschnitt (147) zum Tragen zumindest eines Zusatzsensors (148) zum Vermessen des Werkstücks (125), und
eine Koppeleinrichtung (135), die den ersten Abschnitt (142) des Kreuztisches (130) mit einem Gehäuseabschnitt (150) der Sensoreinrichtung (110) koppelt, wobei die Koppeleinrichtung (135) ein Rotationslager (400) aufweist, das zum rotativ kraftfreien Koppeln des ersten Abschnitts (142) an dem Gehäuseabschnitt (150) ausgeformt ist.

Figure DE102021107928B4_0000
Optical measuring machine (100) with a sensor device (110) that can be moved linearly along a measuring axis (105) for measuring a parallel to the measuring axis (105) that can be rotated between a first holding element (115) and a second holding element (120) of the optical measuring machine (100) receivable workpiece (125), wherein the optical measuring machine (100) has the following features:
a cross table (130) with a first section (142) movable on a first axis (140) and a second section (147) movable on a second axis (145) that differs from the first axis (140) for carrying at least one additional sensor ( 148) for measuring the workpiece (125), and
a coupling device (135) which couples the first section (142) of the cross table (130) to a housing section (150) of the sensor device (110), wherein the coupling device (135) has a rotary bearing (400) which is used for the rotationally force-free coupling of the first section (142) is formed on the housing section (150).
Figure DE102021107928B4_0000

Description

Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine optische Messmaschine.The present approach relates to an optical measuring machine.

Die DE 10 2012 104 008 B3 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen von Form-, Lage- und Dimensionsmerkmalen an Maschinenelementen.The DE 10 2012 104 008 B3 describes a device and a method for measuring shape, position and dimensional characteristics of machine elements.

In der DE 10 2018 127 439 A1 wird eine 3D Messeinrichtung mit einem vorzugsweise im Schattenbildverfahren arbeitendem optischen Messsystem offengelegt.In the DE 10 2018 127 439 A1 a 3D measuring device with an optical measuring system that preferably works in the silhouette method is disclosed.

Die DE 40 30 994 A1 und die DE 10 2008 013 308 A1 offenbaren Zusatzsensoren an einer entlang der Vermessungsachse verfahrbaren Sensoreinrichtung.The DE 40 30 994 A1 and the DE 10 2008 013 308 A1 disclose additional sensors on a sensor device that can be moved along the measurement axis.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Vor diesem Hintergrund wird mit dem vorliegenden Ansatz eine optische Messmaschine gemäß dem Hauptanspruch vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, an optical measuring machine according to the main claim is presented with the present approach. Advantageous configurations result from the respective dependent claims and the following description.

Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass eine optische Messmaschine geschaffen wird, die eine flexible Aufnahmemöglichkeit für einen oder mehrere zusätzliche Sensoren schafft. Ein in der optischen Messmaschine zu vermessendes Werkstück kann so besonders umfänglich, beispielsweise unter Verwendung zusätzlich geschaffener Achsen vermessen werden.The advantages that can be achieved with the approach presented are that an optical measuring machine is created that creates a flexible recording option for one or more additional sensors. A workpiece to be measured in the optical measuring machine can thus be measured particularly extensively, for example using additionally created axes.

Eine optische Messmaschine mit einer linear entlang einer Vermessungsachse verfahrbaren Sensoreinrichtung zum Vermessen eines parallel zu der Vermessungsachse drehbar zwischen einem ersten Halteelement und einem zweiten Halteelement der optischen Messmaschine aufnehmbaren Werkstücks weist einen Kreuztisch und eine Koppeleinrichtung auf. Der Kreuztisch weist einen auf einer ersten Achse beweglichen ersten Abschnitt und einen auf einer sich von der ersten Achse unterscheidenden zweiten Achse beweglichen zweiten Abschnitt zum Tragen zumindest eines oder mehrerer Zusatzsensoren zum Vermessen des Werkstücks auf. Die Koppeleinrichtung koppelt den ersten Abschnitt des Kreuztisches mit einem Gehäuseabschnitt der Sensoreinrichtung. An optical measuring machine with a sensor device that can be moved linearly along a measuring axis for measuring a workpiece that can be held parallel to the measuring axis and can be rotated between a first holding element and a second holding element of the optical measuring machine has a compound table and a coupling device. The compound table has a first section, which is movable on a first axis, and a second section, which is movable on a second axis that is different from the first axis, for carrying at least one or more additional sensors for measuring the workpiece. The coupling device couples the first section of the mechanical stage to a housing section of the sensor device.

Die Sensoreinrichtung kann zum Messen von Form-, Lage- und zusätzlich oder alternativ Dimensionsmerkmalen des aufgenommenen Werkstücks entlang der Vermessungsachse ausgeformt sein. Hierzu kann die Sensoreinrichtung der optischen Messmaschine entlang einer oder mehrerer Vermessungsachsen, beispielsweise entlang, beziehungsweise um zwei Vermessungsachsen, diese werden im Folgenden auch Z-Achse und C-Achse genannt, verfahrbar sein. Die Sensoreinrichtung zum Vermessen des Werkstückes der optischen Messmaschine besteht zumindest aus einem Beleuchtungsmodul und einem Kameramodul, um eine beispielsweise berührungslose optische Wellenmesstechnik zu ermöglichen. Der Kreuztisch, auch „XY-Tisch“ genannt, kann als eine mehrachsige Führungseinrichtung zur mehrachsig beweglichen Aufnahme des Zusatzsensors dienen. Es ist bei der hier vorgestellten optischen Messmaschine vorteilhaft verschiedene Zusatzsensoren zu der bereits vorhandenen Sensoreinrichtung hinzuzufügen, wobei die Zusatzsensoren dank des Kreuztischs ein Vermessen des Werkstücks in weiteren Achsen ermöglichen. Die Koppeleinrichtung schafft vorteilhafterweise eine besonders stabile und verzugsfreie Aufnahmemöglichkeit des Kreuztisches an der Sensoreinrichtung.The sensor device can be designed to measure shape, position and, additionally or alternatively, dimensional features of the recorded workpiece along the measurement axis. For this purpose, the sensor device of the optical measuring machine can be moved along one or more measurement axes, for example along or around two measurement axes, which are also referred to below as the Z axis and C axis. The sensor device for measuring the workpiece of the optical measuring machine consists of at least one lighting module and one camera module in order to enable, for example, non-contact optical wave measuring technology. The cross table, also called "XY table", can serve as a multi-axis guide device for multi-axis movable accommodation of the additional sensor. In the case of the optical measuring machine presented here, it is advantageous to add various additional sensors to the already existing sensor device, with the additional sensors making it possible to measure the workpiece in further axes thanks to the compound table. The coupling device advantageously creates a particularly stable and distortion-free recording option for the mechanical stage on the sensor device.

Die Koppeleinrichtung kann ausgeformt sein, um den ersten Abschnitt flächig an einem ebenen Gehäuseabschnitt der Sensoreinrichtung zu koppeln. Eine flächige Kopplung ermöglich eine besonders beständige Befestigung zwischen dem ersten Abschnitt und dem Gehäuseabschnitt aufgrund einer großen Kopplungsfläche. Beispielsweise können hierbei mehr als zehn Prozent einer Oberfläche des ersten Abschnitts, oder mehr als 50 Prozent, oder sogar die gesamte Oberfläche des ersten Abschnitts an dem ebenen Gehäuseabschnitt gekoppelt sein, diesen beispielsweise kontaktieren. Die Koppeleinrichtung kann beispielsweise mittels Schrauben, Klemmen und zusätzlich oder alternativ eines stoffschlüssigen Verbindungsmittels realisiert sein.The coupling device can be shaped in order to couple the first section over a large area to a flat housing section of the sensor device. A surface coupling enables a particularly stable attachment between the first section and the housing section due to a large coupling surface. For example, more than ten percent of a surface of the first section, or more than 50 percent, or even the entire surface of the first section can be coupled to the planar housing section, for example contacting it. The coupling device can be implemented, for example, by means of screws, clamps and, additionally or alternatively, a materially bonded connection means.

Erfindungsgemäß weist die Koppeleinrichtung ein Rotationslager auf, das zum rotativ kraftfreien Koppeln des ersten Abschnitts an dem Gehäuseabschnitt ausgeformt ist. So kann eine Beweglichkeit des ersten Abschnitts gegenüber dem Gehäuseabschnitt ermöglicht werden, um beispielsweise bei einem Last- und zusätzlich oder alternativ Temperaturwechsel eine Lageänderung des Kreuztisches auszugleichen, welche eine Dejustage oder Verformung der Achsen und damit verbundene Messfehler zur Folge haben könnte.According to the invention, the coupling device has a rotary bearing, which is formed for the rotationally force-free coupling of the first section to the housing section. In this way, mobility of the first section relative to the housing section can be made possible in order, for example, to compensate for a change in position of the cross table in the event of a load change and additionally or alternatively temperature change, which could result in misalignment or deformation of the axes and associated measurement errors.

Die Koppeleinrichtung kann auch ein Federblech aufweisen, das zum federbaren Koppeln des ersten Abschnitts an dem Gehäuseabschnitt ausgeformt ist. Auch mittels eines Federblechs kann eine Beweglichkeit des ersten Abschnitts gegenüber dem Gehäuseabschnitt ermöglicht werden, um beispielsweise bei Last- und zusätzlich oder alternativ Temperaturwechsel eine Lageänderung des Kreuztisches auszugleichen, welche eine Dejustage oder Verformung der Achsen und damit verbundene Messfehler zur Folge haben könnte.The coupling device can also have a spring plate, which is formed for the resilient coupling of the first section to the housing section. A spring plate can also be used to allow the first section to move relative to the housing section, for example in order to change the position of the compound table in the event of load changes and additionally or alternatively temperature changes to compensate, which could result in misalignment or deformation of the axes and associated measurement errors.

Das Rotationslager oder Federblech kann beispielsweise stirnseitig an der Koppeleinrichtung angeordnet sein. Dies ermöglicht eine Beweglichkeit des ersten Abschnitts an der Stirnseite. Eine der Stirnseite gegenüberliegende Rückseite der Koppeleinrichtung kann beispielsweise fest oder unbeweglich mit dem Gehäuseabschnitt gekoppelt sein.The rotary bearing or spring plate can, for example, be arranged on the front side of the coupling device. This allows mobility of the first section on the front side. A rear side of the coupling device opposite the front side can, for example, be fixedly or immovably coupled to the housing section.

Die Koppeleinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform ferner einen Lagerbock zum Lagern eines Endes des ersten Abschnitts an dem Gehäuseabschnitt aufweisen. Ein solcher Lagerbock ermöglicht eine stabile Lagerung des Endes oder eine stabile Aufnahmemöglichkeit für beispielsweise das Rotationslager oder das Federblech. Hierbei kann das Ende die Stirnseite der Koppeleinrichtung aufweisen.According to one embodiment, the coupling device can also have a bearing block for mounting one end of the first section on the housing section. Such a bearing block enables the end to be mounted in a stable manner or a stable mounting option for, for example, the rotary bearing or the spring plate. In this case, the end can have the end face of the coupling device.

Die Koppeleinrichtung kann auch einen weiteren Lagerbock zum Lagern eines dem Ende gegenüberliegenden weiteren Endes des ersten Abschnitts an dem Gehäuseabschnitt aufweisen. Der weitere Lagerbock kann eine stabile, beispielsweise unbewegliche, Lagerung des weiteren Endes, ermöglichen. Hierbei kann das weitere Ende die Rückseite der Koppeleinrichtung aufweisen.The coupling device can also have a further bearing block for supporting a further end of the first section opposite the end on the housing section. The further bearing block can enable stable, for example immovable, storage of the further end. In this case, the other end can have the rear side of the coupling device.

Die erste Achse und zusätzlich oder alternativ zweite Achse können sich von der Vermessungsachse der optischen Messmaschine unterscheiden. So können zusätzliche Achsen zum Detektieren von Messgrößen des Werkstücks geschaffen werden.The first axis and additionally or alternatively the second axis can differ from the measuring axis of the optical measuring machine. In this way, additional axes can be created for detecting measured variables of the workpiece.

Hierbei ist es von Vorteil, wenn die erste Achse und zusätzlich oder alternativ zweite Achse beispielsweise quer zu der Vermessungsachse angeordnet sein können. So können beispielsweise drei oder vier Vermessungsachsen geschaffen werden, um das Werkstück beispielsweise dreidimensional ausmessen zu können.It is advantageous here if the first axis and additionally or alternatively the second axis can be arranged, for example, transversely to the measurement axis. For example, three or four measurement axes can be created in order to be able to measure the workpiece three-dimensionally, for example.

Die optische Messmaschine kann ferner den Zusatzsensor aufweisen. Der Zusatzsensor kann lösbar oder fest an dem zweiten Abschnitt aufgenommen oder aufnehmbar sein. Der Zusatzsensor ermöglicht eine zusätzliche Messmethode zum Vermessen des Werkstücks für die optische Messmaschine.The optical measuring machine can also have the additional sensor. The additional sensor can be releasably or firmly accommodated or receivable on the second section. The additional sensor enables an additional measuring method for measuring the workpiece for the optical measuring machine.

Die Zusatzsensoren können sowohl berührend als auch berührungslos ausgeformt sein und dabei verschiedenste physikalische Größen detektieren. Beispielsweise können die Zusatzsensoren als berührende und/oder berührungslose Mess- und/oder Rauhigkeitstaster ausgeformt sein. Solche Zusatzsensoren ermöglichen das Detektieren von Merkmalen des Werkstücks, welche mittels optischer Wellenmesstechnik schwer erfassbar sind, wie beispielsweise Hinterschnitte, Rauigkeit, bestimmte Formmerkmale und zusätzlich oder alternativ Verschmutzungen und Temperatur an dem Werkstück.The additional sensors can be both contact and contactless and can detect a wide variety of physical variables. For example, the additional sensors can be in the form of contact and/or non-contact measurement and/or roughness probes. Such additional sensors enable the detection of features of the workpiece, which are difficult to detect using optical wave measurement technology, such as undercuts, roughness, specific shape features and additionally or alternatively contamination and temperature on the workpiece.

Der Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 bis 3 je eine schematische Darstellung einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 4 bis 15 je eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
  • 16 eine schematische Darstellung eines ersten Abschnitts eines Kreuztischs einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 17 eine schematische Darstellung einer Detailansicht eines Rotationslagers einer Koppeleinrichtung einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 18 eine schematische Darstellung einer Detailansicht eines Lagerelements einer Koppeleinrichtung einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
  • 19 eine schematische Darstellung einer Detailansicht eines Nivellierelements einer Koppeleinrichtung einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel.
The approach is explained in more detail below by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 until 3 each a schematic representation of an optical measuring machine according to an embodiment;
  • 4 until 15 each a schematic representation of a coupling device of an optical measuring machine according to an embodiment; and
  • 16 a schematic representation of a first section of a cross table of an optical measuring machine according to an embodiment;
  • 17 a schematic representation of a detailed view of a rotary bearing of a coupling device of an optical measuring machine according to an embodiment;
  • 18 a schematic representation of a detailed view of a bearing element of a coupling device of an optical measuring machine according to an embodiment; and
  • 19 a schematic representation of a detailed view of a leveling element of a coupling device of an optical measuring machine according to an embodiment.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable exemplary embodiments of the present approach, the same or similar reference symbols are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of these elements being dispensed with.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer optischen Messmaschine 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. 1 12 shows a schematic representation of an optical measuring machine 100 according to an embodiment.

Die optische Messmaschine 100 weist eine linear entlang einer Vermessungsachse 105 verfahrbare Sensoreinrichtung 110 zum Vermessen eines parallel zu der Vermessungsachse 105 drehbar zwischen einem ersten Halteelement 115 und einem zweiten Halteelement 120 der optischen Messmaschine 100 aufnehmbaren Werkstücks 125, einen Kreuztisch 130 und eine Koppeleinrichtung 135 auf. Der Kreuztisch 130 weist einen auf einer ersten Achse 140 beweglichen ersten Abschnitt 142 und einen auf einer sich von der ersten Achse 140 unterscheidenden zweiten Achse 145 beweglichen zweiten Abschnitt 147 zum Tragen zumindest eines Zusatzsensors 148 zum Vermessen des Werkstücks 125 auf. Die Koppeleinrichtung 135 koppelt den ersten Abschnitt 142 des Kreuztisches 130 mit einem Gehäuseabschnitt 150 der Sensoreinrichtung 110.Optical measuring machine 100 has a sensor device 110 that can be moved linearly along a measuring axis 105 for measuring a workpiece 125 that can be held parallel to measuring axis 105 so that it can rotate between a first holding element 115 and a second holding element 120 of optical measuring machine 100, a cross table 130, and a coupling device 135. The cross table 130 has a first section 142 that is movable on a first axis 140 and a second section 145 that is movable on a second axis 145 that differs from the first axis 140 th section 147 for carrying at least one additional sensor 148 for measuring the workpiece 125. Coupling device 135 couples first section 142 of cross table 130 to a housing section 150 of sensor device 110.

Lediglich beispielhaft ist das Werkstück 125 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem ersten Halteelement 115 und einem zweiten Halteelement 120 aufgenommen. Das erste Halteelement 115 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Reitstock 152 und/oder eine erste drehbare Zentrierspitze 155 auf. Das zweite Halteelement 120 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Spindelstock 157 und/oder eine zweite drehbare Zentrierspitze 160 auf. Das Werkstück 125 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischen den koaxial angeordneten Zentrierspitzen 155, 160 aufgenommen. Eine der Zentrierspitzen 155, 160 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel antreibbar ausgebildet, wobei die andere der Zentrierspitzen 155, 160 mitlaufbar ausgebildet ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die zweite Zentrierspitze 160 antreibbar und die erste Zentrierspitze 155 mitlaufend ausgebildet. Der Reitstock 152 und der Spindelstock 157 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel koaxial an einem Maschinenbett 165 angeordnet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Reitstock 152 an dem Maschinenbett 165 beweglich und der Spindelstock 157 fest an dem Maschinenbett 165 angeordnet. Der Reitstock 152 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an dem Maschinenbett 165 entlang einer parallel zu der Vermessungsachse 105 verlaufenden Linearführung 170 linear beweglich angeordnet. Die Sensoreinrichtung 110 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest ein optisches Modul 175 auf, das zum optischen Vermessen des Werkstücks 125, beispielsweise mittels einer berührungslosen Wellenmesstechnik, ausgebildet ist. Zum Vermessen des Werkstücks 125 weist die Sensoreinrichtung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Beleuchtungsmodul und/oder ein Kameramodul auf. Die Sensoreinrichtung 110 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dem Werkstück 125 zugewandt ausgerichtet.The workpiece 125 according to this exemplary embodiment is accommodated between the first holding element 115 and a second holding element 120 purely by way of example. According to this exemplary embodiment, the first holding element 115 has a tailstock 152 and/or a first rotatable center point 155 . According to this exemplary embodiment, the second holding element 120 has a headstock 157 and/or a second rotatable center point 160 . According to this exemplary embodiment, the workpiece 125 is held between the coaxially arranged centering points 155, 160. According to this exemplary embodiment, one of the centering points 155, 160 is designed to be drivable, with the other of the centering points 155, 160 being designed to be able to follow. According to this exemplary embodiment, the second centering point 160 can be driven and the first centering point 155 is designed to run along. According to this exemplary embodiment, the tailstock 152 and the headstock 157 are arranged coaxially on a machine bed 165 . According to this embodiment, the tailstock 152 is movable on the machine bed 165 and the headstock 157 is fixedly arranged on the machine bed 165 . According to this exemplary embodiment, the tailstock 152 is arranged to be linearly movable on the machine bed 165 along a linear guide 170 running parallel to the measurement axis 105 . According to this exemplary embodiment, the sensor device 110 has at least one optical module 175, which is designed for optically measuring the workpiece 125, for example by means of a non-contact wave measuring technique. According to one exemplary embodiment, the sensor device 110 has an illumination module and/or a camera module for measuring the workpiece 125 . According to this exemplary embodiment, the sensor device 110 is aligned to face the workpiece 125 .

Die erste Achse 140 und/oder zweite Achse 145 unterscheiden sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel von der Vermessungsachse 105 der optischen Messmaschine 100. Die erste Achse 140 und/oder zweite Achse 145 sind hierbei beispielhaft quer zu der Vermessungsachse 105 angeordnet. Die hier gezeigten Pfeile zur Darstellung der ersten Achse 140 und zweiten Achse 145 sind beispielhaft gewählt. Die Pfeile können gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel vertauscht angeordnet sein.According to this exemplary embodiment, first axis 140 and/or second axis 145 differ from measurement axis 105 of optical measurement machine 100. First axis 140 and/or second axis 145 are arranged transversely to measurement axis 105, for example. The arrows shown here to represent the first axis 140 and second axis 145 are selected as examples. According to an alternative embodiment, the arrows can be reversed.

Die Koppeleinrichtung 135 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgeformt, um den ersten Abschnitt 142 flächig an einem ebenen Gehäuseabschnitt 150 der Sensoreinrichtung 110 zu koppeln. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind mehr als zehn Prozent einer Oberfläche des ersten Abschnitts 142, oder mehr als 50 Prozent, oder sogar die gesamte Oberfläche des ersten Abschnitts 142 an dem ebenen Gehäuseabschnitt 150 gekoppelt, beispielsweise mit diesem kontaktiert. Die Koppeleinrichtung 135 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel mittels Schrauben, Klemmen und/oder eines stoffschlüssigen Verbindungsmittels realisiert. Der Gehäuseabschnitt 150 dient hierbei als Montagefläche für die Koppeleinrichtung 135 und/oder den Kreuztisch 130.According to this exemplary embodiment, the coupling device 135 is formed in order to couple the first section 142 over a large area to a flat housing section 150 of the sensor device 110 . According to one embodiment, more than ten percent of a surface of the first section 142, or more than 50 percent, or even the entire surface of the first section 142 is coupled to the planar housing section 150, for example contacted with it. According to one exemplary embodiment, the coupling device 135 is implemented by means of screws, clamps and/or a materially bonded connection means. Housing section 150 serves as a mounting surface for coupling device 135 and/or cross table 130.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind das Maschinenbett 165 und/oder die Linearführung 170 ebenfalls Komponenten der hier vorgestellten optischen Messmaschine 100.According to one embodiment, the machine bed 165 and/or the linear guide 170 are also components of the optical measuring machine 100 presented here.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer optischen Messmaschine 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 1 beschriebene optische Messmaschine 100 in Form einer optischen Messmaschine handeln. Die optische Messmaschine 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 200 und den Zusatzsensor 148 auf. In dem Gehäuse 200 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel die vorangehend beschriebenen Komponenten 110, 115, 120, 130, 148 der optischen Messmaschine 100 aufgenommen. Der Zusatzsensor 148 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zu dem Werkstück oder einem für das Werkstück vorgesehenen Werkstückaufnahmeplatz 210 ausgerichtet. 2 12 shows a schematic representation of an optical measuring machine 100 according to an embodiment. This can be the in 1 described optical measuring machine 100 act in the form of an optical measuring machine. According to this exemplary embodiment, the optical measuring machine 100 has a housing 200 and the additional sensor 148 . According to this exemplary embodiment, the components 110 , 115 , 120 , 130 , 148 of the optical measuring machine 100 described above are accommodated in the housing 200 . According to this exemplary embodiment, the additional sensor 148 is aligned with the workpiece or with a workpiece receiving location 210 provided for the workpiece.

Die hier vorgestellte optische Messmaschine 100 ermöglicht eine Kopplung eines Moduls bestehend aus zwei translatorischen Achsen in Form eines Kreuztisches 130 an eine Sensoreinrichtung 110 in Form einer Messmaschine zur Erweiterung von bestehenden messtechnischen Möglichkeiten.The optical measuring machine 100 presented here enables a module consisting of two translatory axes in the form of a cross table 130 to be coupled to a sensor device 110 in the form of a measuring machine to expand existing metrological possibilities.

Immer häufiger möchten Kunden mit optischen Messmaschinen Messaufgaben lösen, die den Einbau zusätzlicher Messsensoren erforderlich machen. Diese entweder taktil oder optisch wirkenden Zusatzsensoren 148 sollen in die richtige Arbeitsposition bezüglich des zu vermessenden Werkstücks gebracht werden. Hierzu sind bei der hier vorgestellten optischen Messmaschine 100 die in der optischem Messmaschine 100 bereits vorhandenen Vermessungsachsen, beispielsweise eine Z-Achse und C-Achse, um zwei weitere Achsen, nämlich die erste Achse und die zweite Achse, ergänzt, hier beispielsweise um eine X-Achse und eine Y-Achse. Diese beiden Achsen sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Kreuztisch 130 an ein Gehäuse der Sensoreinrichtung 110 in Form einer optischen Messeinheit angebunden. Die Art und Weise der Anbindung ist entscheidend für die spätere Messgenauigkeit und Langzeitstabilität der Maschine. Die Anbindung ist daher so ausgeführt, dass weder durch die Montage noch durch thermische Einflüsse Verspannungen entstehen können, die eine Dejustage oder Verformung der Achsen zur Folge haben.More and more customers want to use optical measuring machines to solve measuring tasks that require the installation of additional measuring sensors. These additional sensors 148, which act either tactilely or optically, are intended to be brought into the correct working position in relation to the workpiece to be measured. For this purpose, in the optical measuring machine 100 presented here, the measurement axes already present in the optical measuring machine 100, for example a Z axis and a C axis, are supplemented by two further axes, namely the first axis and the second axis, here for example by an X -axis and a Y-axis. According to this exemplary embodiment, these two axes are connected as a cross table 130 to a housing of the sensor device 110 in the form of an optical measuring unit. The kind and The type of connection is decisive for the subsequent measurement accuracy and long-term stability of the machine. The connection is therefore designed in such a way that neither the assembly nor the thermal influences can cause any tension that would result in maladjustment or deformation of the axes.

Der Kreuztisch 130, auch „XY-Tisch“ genannt, ermöglicht vorteilhafterweise an der optischen Messmaschine 100 eine Bewegung von zusätzlichen Sensoren entlang mehrerer Zustellachsen. Die Anbindungsart des Kreuztisches 130 an die optische Messmaschine 100 ist dabei besonders stabil realisiert. Dies ist wichtig, da bei Last- und Temperaturwechsel der XY-Tisch zur Lageänderung neigt, was Messfehler zur Folge haben kann. Die Anbindung des Kreuztisches 130 ist bei den hier vorgestellten optischen Messmaschinen 100 sehr stabil und es kommt nicht zum Wanken und zur Verwindung unter Lastwechseln durch eine ungenügende Abstützung des XY-Tisches.The compound table 130, also known as the “XY table”, advantageously enables additional sensors to be moved along a number of infeed axes on the optical measuring machine 100. The type of connection of the cross table 130 to the optical measuring machine 100 is particularly stable. This is important because the XY table tends to change position when the load and temperature change, which can result in measurement errors. In the case of the optical measuring machines 100 presented here, the connection of the cross table 130 is very stable and there is no wobbling and twisting under load changes due to insufficient support of the XY table.

Ermöglicht ist bei der hier vorgestellten optischen Messmaschine 100 eine Messung von Messmerkmalen an Werkstücken, die durch eine optische Wellenmesstechnik nicht oder nur unzulänglich gemessen werden können, z. B. Hinterschnitte, Rauigkeit, bestimmte Formmerkmale und/oder verschmutzte Werkstücke. Hierbei entstehen stabile Messergebnisse auch in einer Fertigungsumgebung durch eine mechanisch, thermisch und zeitlich stabile Aufnahme des Zusatzsensors 148 in Form von zusätzlicher Messsensorik.With the optical measuring machine 100 presented here, it is possible to measure measuring features on workpieces that cannot be measured or can only be measured inadequately using optical wave measuring technology, e.g. B. undercuts, roughness, certain shape features and / or dirty workpieces. In this case, stable measurement results are produced even in a production environment by mechanically, thermally and temporally stable recording by the additional sensor 148 in the form of additional measurement sensors.

Die Anbringung des Kreuztisches 130 ist in verschiedenen Ausführungen gestaltbar und wurde messtechnisch untersucht. Eine bevorzugte Lösung ist die gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschriebene flächige Anbringung des Kreuztisches 130 an eine ebene Montagefläche an der Messeinheit. Dank des hier vorgestellten Ansatzes ist eine Erhöhung der Messgenauigkeit realisiert, es ist eine weitere Zusatzsensorik möglich, z. B. der Zusatzsensor 148 in Form von Rauigkeitssensorik, optischen Tastern, beispielsweise 3D-Tastern. Ferner sind mitfahrende nachführende Messungen möglich, z. B. eine Hublagermessung. Bei der Ausführung ist darauf zu achten, dass die Ebenheiten der Kontaktflächen entsprechend gering toleriert sind, sodass sich eventuelle Unebenheiten des einen Teiles nicht auf das Gegenteil auswirken und dies zum Verzug führt. Auch sind gleiche Ausdehnungskoeffizienten der Teile zu bevorzugen um thermische Spannungen und damit wiederum Verzug zu vermeiden.The attachment of the cross table 130 can be designed in different versions and has been metrologically examined. A preferred solution is the flat attachment of the cross table 130 to a flat mounting surface on the measuring unit, as described in accordance with this exemplary embodiment. Thanks to the approach presented here, an increase in the measurement accuracy is realized, further additional sensors are possible, e.g. B. the additional sensor 148 in the form of roughness sensors, optical buttons, such as 3D buttons. Furthermore, on-board tracking measurements are possible, e.g. B. a lift bearing measurement. During execution, care must be taken to ensure that the evenness of the contact surfaces has correspondingly low tolerances, so that any unevenness in one part does not affect the other and lead to distortion. It is also preferable to have the same expansion coefficients for the parts in order to avoid thermal stresses and, in turn, distortion.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer optischen Messmaschine 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 1 oder 2 beschriebene optische Messmaschine 100 handeln, mit dem Unterschied, dass der Kreuztisch 130 gemäß diesem Ausführungsbeispiel an einem dem Gehäuseabschnitt 150 gegenüberliegenden Gehäuseabschnitt 300 der Sensoreinrichtung 110 angeordnet ist. Der erste Abschnitt 142 des Kreuztischs 130 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel über die Koppeleinrichtung 135 mit dem gegenüberliegenden Gehäuseabschnitt 300 der Sensoreinrichtung 110 gekoppelt und der zweite Abschnitt 147 des Kreuztischs 130 trägt gemäß diesem Ausführungsbeispiel den Zusatzsensor 148. Insgesamt sind der Kreuztisch 130, die Koppeleinrichtung 135 und der Zusatzsensor 148 gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf dem gegenüberliegenden Gehäuseabschnitt 300 angeordnet, der eine Oberseite der Sensoreinrichtung 110 ausformt, wohingegen der Kreuztisch 130, die Koppeleinrichtung 135 und der Zusatzsensor 148 in den 1 und 2 unter dem Gehäuseabschnitt 150 angeordnet sind, der eine Unterseite der Sensoreinrichtung 110 ausformt. 3 12 shows a schematic representation of an optical measuring machine 100 according to an embodiment. This can be the in 1 or 2 described optical measuring machine 100, with the difference that the cross table 130 according to this exemplary embodiment is arranged on a housing section 300 of the sensor device 110 opposite the housing section 150 . According to this exemplary embodiment, first section 142 of mechanical stage 130 is coupled via coupling device 135 to the opposite housing section 300 of sensor device 110, and according to this exemplary embodiment, second section 147 of mechanical stage 130 carries additional sensor 148. Overall, mechanical stage 130, coupling device 135 and the additional sensor 148 is arranged according to this embodiment on the opposite housing section 300, which forms an upper side of the sensor device 110, whereas the cross table 130, the coupling device 135 and the additional sensor 148 in the 1 and 2 are arranged under the housing section 150 which forms an underside of the sensor device 110 .

Der Zusatzsensor 148 ist gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen lösbar oder fest an dem zweiten Abschnitt 147 aufgenommen. Der Zusatzsensor 148 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein berührender und/oder berührungsloser Mess- und/oder Rauhigkeitstaster ausgeformt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Zusatzsensor 148 kapazitive, induktive und/oder Temperatur erfassende Sensoren auf. Der Kreuztisch 130 realisiert zwei zusätzlich angebundene Zustellachsen.According to different exemplary embodiments, the additional sensor 148 is accommodated in a detachable or fixed manner on the second section 147 . According to this exemplary embodiment, the additional sensor 148 is in the form of a contacting and/or non-contacting measuring and/or roughness probe. According to one exemplary embodiment, the additional sensor 148 has capacitive, inductive and/or temperature-detecting sensors. The compound table 130 implements two additionally connected infeed axes.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung 135 einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der in einer der 1 bis 3 beschriebenen Koppeleinrichtung 135 handeln, die als seitlicher Querschnitt dargestellt ist. 4 shows a schematic representation of a coupling device 135 of an optical measuring machine according to an embodiment. It can be an embodiment in one of 1 until 3 act described coupling device 135, which is shown as a lateral cross section.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Koppeleinrichtung 135 ein spielfreies Rotationslager 400 auf, das zum rotativ kraftfreien Koppeln des ersten Abschnitts 142 an dem Gehäuseabschnitt 150 ausgeformt ist. Das Rotationslager 400 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an einer Stirnseite 405 stirnseitig an der Koppeleinrichtung 135 angeordnet. Eine der Stirnseite 405 gegenüberliegende Rückseite 410 der Koppeleinrichtung 135 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel fest oder unbeweglich mit dem Gehäuseabschnitt 150 gekoppelt. Die Koppeleinrichtung 135 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner einen Lagerbock 415 zum Lagern eines Endes, hier beispielhaft der Stirnseite 405, des ersten Abschnitts 142 an dem Gehäuseabschnitt 150 auf. Das Rotationslager 400 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest teilweise in dem Lagerbock 415 gelagert. Die Koppeleinrichtung 135 weist weiterhin gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen weiteren Lagerbock 420 zum Lagern eines dem Ende gegenüberliegenden weiteren Endes des ersten Abschnitts 142, hier beispielhaft der Rückseite 410, an dem Gehäuseabschnitt 150 auf. Der weitere Lagerbock 420 nimmt für eine stabile, beispielsweise unbewegliche, Lagerung des weiteren Endes gemäß einem Ausführungsbeispiel einen oder zwei Lagerelemente 425 auf, die mit dem weiteren Ende gekoppelt sind. In einer Variante mit zwei Lagerelementen 425 sind diese gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet. 4 zeigt auch, dass zwischen dem Gehäuseabschnitt 150 und dem ersten Abschnitt 142 ein Spalt 430 angeordnet ist.According to this exemplary embodiment, the coupling device 135 has a backlash-free rotary bearing 400 which is formed for coupling the first section 142 to the housing section 150 in a rotationally force-free manner. According to this exemplary embodiment, the rotary bearing 400 is arranged on a front side 405 on the front side of the coupling device 135 . A rear side 410 of the coupling device 135 opposite the end face 405 is coupled fixedly or immovably to the housing section 150 according to one exemplary embodiment. According to this exemplary embodiment, the coupling device 135 also has a bearing block 415 for mounting one end, here by way of example the end face 405 , of the first section 142 on the housing section 150 . According to this exemplary embodiment, the rotary bearing 400 is mounted at least partially in the bearing block 415 . The coupling device 135 also has, according to this exemplary embodiment, a further bearing block 420 for supporting a further end of the first section 142 opposite the end, here by way of example the rear side 410, on the housing section 150. The further bearing block 420 accommodates one or two bearing elements 425, which are coupled to the further end, for a stable, for example immovable, bearing of the further end according to an exemplary embodiment. In a variant with two bearing elements 425, these are arranged in a common horizontal plane according to an exemplary embodiment. 4 12 also shows that a gap 430 is disposed between the housing portion 150 and the first portion 142. FIG.

Eine hier gezeigte Anbindungsvariante realisiert eine 3-Punktauflage mit einem mit Hilfe von Federelementen spielfreien stirnseitigen Rotationslager 400 und/oder seitlichen Stützblechen. Die beiden Lagerelemente 425 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel als Kugel-Pfanne-Scheibe ausgeführt oder weisen je zumindest eine Kugel-Pfanne-Scheibe auf.A connection variant shown here implements a 3-point support with a front-side rotation bearing 400 that is free of play with the help of spring elements and/or lateral support plates. According to one exemplary embodiment, the two bearing elements 425 are designed as ball and socket disks or each have at least one ball and socket disk.

5 zeigt eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung 135 einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 4 beschriebene Koppeleinrichtung 135 mit dem Rotationslager 400 handeln, wobei die Koppeleinrichtung 135 gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Schnitt durch eine Aufsicht auf die Koppeleinrichtung 135 dargestellt ist. In zwei gegenüberliegenden Eckbereichen weist die Stirnseite 405 des ersten Abschnitts 142 je ein Befestigungselement in Form einer Schraube 500 auf. Die Schrauben 500 sind in einer gemeinsamen Ebene zwischen dem Rotationslager 400 und dem Gehäuseabschnitt 150 angeordnet. 5 shows a schematic representation of a coupling device 135 of an optical measuring machine according to an embodiment. This can be the in 4 described coupling device 135 act with the rotary bearing 400, wherein the coupling device 135 is shown according to this embodiment as a section through a top view of the coupling device 135. The end face 405 of the first section 142 has a fastening element in the form of a screw 500 in each of two opposite corner regions. The screws 500 are arranged in a common plane between the rotary bearing 400 and the housing section 150 .

6 zeigt eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung 135 einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 4 oder 5 beschriebene Koppeleinrichtung 135 im seitlichen Querschnitt handeln, mit dem Unterschied, dass die Koppeleinrichtung 135 gemäß diesem Ausführungsbeispiel anstelle des Rotationslagers ein fixes und/oder federbares Lager 600 beispielsweise mit zumindest einem Federblech aufweist. 6 shows a schematic representation of a coupling device 135 of an optical measuring machine according to an embodiment. This can be the in 4 or 5 described coupling device 135 act in lateral cross section, with the difference that the coupling device 135 according to this exemplary embodiment has a fixed and/or resilient bearing 600, for example with at least one spring plate, instead of the rotary bearing.

Das Federblech ist zum federbaren Koppeln des ersten Abschnitts 142 an dem Gehäuseabschnitt 150 ausgeformt. Das Federblech ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest teilweise in oder an dem Lagerbock 415 gelagert. Die Koppeleinrichtung 135 weist gemäß einem Ausführungsbeispiel ferner zumindest ein zweites Federblech auf, das gemäß diesem Ausführungsbeispiel benachbart zu dem Federblech angeordnet ist, hier auch an der Stirnseite. Eine hier gezeigte Anbindungsvariante realisiert eine justierbare 3-Punktauflage mit Einstellmöglichkeit in Form zumindest eines stirnseitigen Federblechs.The spring plate is formed for the resilient coupling of the first section 142 to the housing section 150 . According to this exemplary embodiment, the spring plate is mounted at least partially in or on the bearing block 415 . According to one exemplary embodiment, the coupling device 135 also has at least one second spring plate, which, according to this exemplary embodiment, is arranged adjacent to the spring plate, here also on the end face. A connection variant shown here implements an adjustable 3-point support with adjustment options in the form of at least one spring plate on the front.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das fixe und/oder federbare Lager 600 zumindest ein in der Stirnseite fixiertes Fixierelement 605 und/oder zumindest ein in dem Lagerbock 415 fixiertes weiteres Fixierelement 610 auf, das hier optional in einer vertikalen Ebene zwischen dem Fixierelement 605 und dem Gehäuseabschnitt 150 angeordnet ist. Das Lagerelement 425 und das Fixierelement 605 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet.According to this exemplary embodiment, the fixed and/or resilient bearing 600 has at least one fixing element 605 fixed in the end face and/or at least one further fixing element 610 fixed in the bearing block 415, which here is optionally in a vertical plane between the fixing element 605 and the housing section 150 is arranged. According to this exemplary embodiment, the bearing element 425 and the fixing element 605 are arranged in a common horizontal plane.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das fixe und/oder federbare Lager 600 zusätzlich oder alternativ zumindest ein Federblech auf, das rotierbar, beispielsweise als ein Rotationslager, realisiert ist.According to one exemplary embodiment, the fixed and/or resilient bearing 600 additionally or alternatively has at least one spring plate that is rotatable, for example as a rotary bearing.

7 zeigt eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung 135 einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 6 beschriebene Koppeleinrichtung 135 handeln, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Schnitt durch eine Aufsicht auf die Koppeleinrichtung 135 in der Ebene des Fixierelements 605 dargestellt ist. Das fixe und/oder federbare Lager weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel sichtbar drei der Fixierelemente 605 auf, die gleichmäßig zueinander beabstandet und/oder in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet sind. Die hier gezeigte Projektionsansicht zeigt die Ausdehnung des Federbleches. 7 shows a schematic representation of a coupling device 135 of an optical measuring machine according to an embodiment. This can be the in 6 act described coupling device 135, which is shown according to this embodiment as a section through a plan view of the coupling device 135 in the plane of the fixing element 605. According to this exemplary embodiment, the fixed and/or springable bearing has three of the fixing elements 605, which are spaced evenly apart from one another and/or are arranged in a common horizontal plane. The projection view shown here shows the expansion of the spring plate.

8 zeigt eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung 135 einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der in einer der 1 bis 3 beschriebenen Koppeleinrichtung 135 handeln, die im seitlichem Querschnitt dargestellt ist. 8th shows a schematic representation of a coupling device 135 of an optical measuring machine according to an embodiment. It can be an embodiment in one of 1 until 3 act described coupling device 135, which is shown in lateral cross section.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Koppeleinrichtung 135 ein festes und/oder federbares Lager 800 auf, das den ersten Abschnitt 142 fest und/oder federbar an dem Gehäuseabschnitt 150 befestigt. Das feste und/oder federbare Lager 800 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest ein erstes Fixierelement in Form eines Nivellierelements 805 auf, das an einer Stirnseite 405 stirnseitig an der Koppeleinrichtung 135 den ersten Abschnitt 142 fest oder federbar an dem Gehäuseabschnitt 150 fixiert. Eine der Stirnseite 405 gegenüberliegende Rückseite 410 des ersten Abschnitts 142 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel fest oder unbeweglich mittels eines zweiten Fixierelements 810 mit dem Gehäuseabschnitt 150 gekoppelt. Die Stirnseite 405 und Rückseite 410 formen gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwei einander gegenüberliegende Ende des ersten Abschnitts 142 aus. Das Nivellierelement 805 und das zweite Fixierelement 810 erstrecken sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel senkrecht durch einander zugewandte parallele Oberflächen des ersten Abschnitts 142 und des Gehäuseabschnitts 150. 8 zeigt auch, dass zwischen den parallelen Oberflächen des ersten Abschnitts 142 und des Gehäuseabschnitts 150 ein Spalt 430 angeordnet ist. Mittels der Nivellierelemente 805 ist der Kreuztisch über eine 3-Punktlagerung um die Achse X und Y einstellbar. Der Festpunkt in Z ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel über eine Kugel-Pfanne-Verbindung drehbar gelagert.According to this exemplary embodiment, the coupling device 135 has a fixed and/or resilient bearing 800 which fastens the first section 142 to the housing section 150 in a fixed and/or resilient manner. According to this exemplary embodiment, the fixed and/or springable bearing 800 has at least one first fixing element in the form of a leveling element 805, which fixes the first section 142 fixedly or springably to the housing section 150 on a front side 405 on the front side of the coupling device 135. A rear side 410 of the first section 142 opposite the end face 405 is, according to one exemplary embodiment, fixed or immovable by means of a second Fixing element 810 coupled to the housing portion 150. According to this exemplary embodiment, the end face 405 and rear face 410 form two opposite ends of the first section 142 . According to this exemplary embodiment, the leveling element 805 and the second fixing element 810 extend perpendicularly through mutually facing parallel surfaces of the first section 142 and the housing section 150. 8th 12 also shows that a gap 430 is disposed between the parallel surfaces of the first portion 142 and the housing portion 150. FIG. Using the leveling elements 805, the compound table can be adjusted about the X and Y axis via a 3-point bearing. According to this exemplary embodiment, the fixed point in Z is rotatably mounted via a ball and socket connection.

9 zeigt eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung 135 einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 8 beschriebene Koppeleinrichtung 135 handeln, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Aufsicht auf die Koppeleinrichtung 135 und den ersten Abschnitt 142 dargestellt ist. Das feste und/oder federbare Lager weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel sichtbar zwei der Nivellierelemente 805 auf, die in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet sind. Ein Abstand des zweiten Fixierelements 810 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zu jedem der zwei Nivellierelemente 805 gleich. 9 shows a schematic representation of a coupling device 135 of an optical measuring machine according to an embodiment. This can be the in 8th Act as described coupling device 135, which is shown according to this embodiment as a top view of the coupling device 135 and the first portion 142. According to this exemplary embodiment, the fixed and/or springable bearing has two of the leveling elements 805, which are arranged in a common horizontal plane. According to this exemplary embodiment, the distance between the second fixing element 810 and each of the two leveling elements 805 is the same.

10 zeigt eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung 135 einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 8 beschriebene Koppeleinrichtung 135 im seitlichen Querschnitt handeln, mit dem Unterschied, dass das/die erste/n Fixierelement/e gemäß diesem Ausführungsbeispiel dem zweiten Fixierelement 810 entsprechend ausgeformt sind. 10 shows a schematic representation of a coupling device 135 of an optical measuring machine according to an embodiment. This can be the in 8th described coupling device 135 act in lateral cross-section, with the difference that the / the first / n fixing element / s are formed according to this embodiment, the second fixing element 810 accordingly.

11 zeigt eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung 135 einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 9 beschriebene Koppeleinrichtung 135 handeln, mit dem Unterschied, dass das/die erste/n Fixierelement/e gemäß diesem Ausführungsbeispiel dem zweiten Fixierelement 810 entsprechend ausgeformt sind. 11 shows a schematic representation of a coupling device 135 of an optical measuring machine according to an embodiment. This can be the in 9 described coupling device 135 act, with the difference that the / the first / n fixing element / s are formed according to this embodiment, the second fixing element 810 accordingly.

12 zeigt eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung 135 einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 10 beschriebene Koppeleinrichtung 135 handeln, mit dem Unterschied, dass die Koppeleinrichtung 135 anstelle der zweiten Fixierelemente Nivellierelemente 1200 sowie zumindest zwei zusätzliche Nivellierelemente 1200 aufweist, die gleichmäßig beabstandet und/oder zwischen dem Nivellierelement 1200 an der Stirnseite 405 und dem Nivellierelement 1200 an der Rückseite 410 angeordnet sind. Die Nivellierelemente 1200 ermöglichen eine feste Anbindung und die Einflussnahme auf die Geradheit der oberen Führung des Kreuztisches und gleichen Unebenheiten der Koppelflächen zwischen Sensorgehäuse und Kreuztisch aus. Eine Detailansicht eines solchen Nivellierelements 1200 ist in 19 gezeigt. 12 shows a schematic representation of a coupling device 135 of an optical measuring machine according to an embodiment. This can be the in 10 coupling device 135 described above, with the difference that instead of the second fixing elements, coupling device 135 has leveling elements 1200 and at least two additional leveling elements 1200, which are evenly spaced and/or arranged between leveling element 1200 on front side 405 and leveling element 1200 on rear side 410 are. The leveling elements 1200 enable a fixed connection and influence on the straightness of the upper guide of the cross table and compensate for unevenness of the coupling surfaces between the sensor housing and the cross table. A detailed view of such a leveling element 1200 is shown in 19 shown.

13 zeigt eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung 135 einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 12 beschriebene Koppeleinrichtung 135 handeln, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Aufsicht auf die Koppeleinrichtung 135 und den ersten Abschnitt 142 dargestellt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind vier der Nivellierelemente 1200 gleichmäßig zueinander beabstandet über eine Länge des ersten Abschnitts 142 fluchtend zueinander entlang eines Rands 1300 des ersten Abschnitts 142 angeordnet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind ferner vier weitere der Nivellierelemente 1200 gleichmäßig zueinander beabstandet über die Länge des ersten Abschnitts 142 fluchtend zueinander entlang eines dem Rand 1300 gegenüberliegenden Rands 1305 des ersten Abschnitts 142 angeordnet. 13 shows a schematic representation of a coupling device 135 of an optical measuring machine according to an embodiment. This can be the in 12 Act as described coupling device 135, which is shown according to this embodiment as a top view of the coupling device 135 and the first portion 142. According to this exemplary embodiment, four of the leveling elements 1200 are arranged in alignment with one another along an edge 1300 of the first section 142 and are evenly spaced from one another over a length of the first section 142 . According to this exemplary embodiment, four more of the leveling elements 1200 are also arranged at equal distances from one another over the length of the first section 142 in alignment with one another along an edge 1305 of the first section 142 opposite the edge 1300 .

14 zeigt eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung 135 einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei sind der erste Abschnitt 142 des Kreuztisches und der Gehäuseabschnitt 150 flächig miteinander verschraubt oder geklemmt. Die Kontaktflächen sind als eine durchgehende Fläche ausgeführt. Die Ebenheiten auf der Zeichnung verdeutlichen, dass diese eine große Rolle in der Geradheit spielen. Ein Abstand zwischen dem ersten Abschnitt 142 und dem Gehäuseabschnitt 150 beträgt gemäß einem Ausführungsbeispiel 5µm, wobei dieser Wert nur als eine Orientierung und nicht absolut zu sehen ist. 14 shows a schematic representation of a coupling device 135 of an optical measuring machine according to an embodiment. The first section 142 of the cross table and the housing section 150 are screwed or clamped together over the entire area. The contact surfaces are designed as a continuous surface. The flatness on the drawing makes it clear that this plays a major role in straightness. According to one exemplary embodiment, a distance between the first section 142 and the housing section 150 is 5 μm, this value only being to be seen as an orientation and not as an absolute value.

15 zeigt eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung 135 einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 14 beschriebene Koppeleinrichtung 135 handeln, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Aufsicht auf die Koppeleinrichtung 135 und den ersten Abschnitt 142 dargestellt ist. 15 shows a schematic representation of a coupling device 135 of an optical measuring machine according to an embodiment. This can be the in 14 Act as described coupling device 135, which is shown according to this embodiment as a top view of the coupling device 135 and the first portion 142.

16 zeigt eine schematische Darstellung einer Koppeleinrichtung 135 einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei sind der erste Abschnitt 142 eines Kreuztisches und der Gehäuseabschnitt flächig mit einander verschraubt oder geklemmt. Die Kontaktflächen sind als einzelne Schraubinseln ausgeführt. 16 shows a schematic representation of a coupling device 135 of an optical measuring machine according to an embodiment. In this case, the first section 142 of a cross table and the housing section are screwed or clamped to one another over a large area. The contact surfaces are designed as individual screw terminals.

17 zeigt eine schematische Darstellung einer Detailansicht eines Rotationslagers 400 einer Koppeleinrichtung einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das in 4 beschriebene Rotationslager 400 handeln. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist zu erkennen, dass ein Federelement in Form eines Federblechs 1700 des Rotationslagers 400 zwei Rillenkugellager 1705 gegeneinander spielfrei drückt. Weiterhin ist eine thermische Ausdehnung durch das dünne Federblech 1700, das auch als Tellerfeder bezeichnet werden kann, möglich. 17 shows a schematic representation of a detailed view of a rotary bearing 400 of a coupling device of an optical measuring machine according to an exemplary embodiment. It can be the in 4 act described rotary bearing 400. According to this exemplary embodiment, it can be seen that a spring element in the form of a spring plate 1700 of the rotary bearing 400 presses two grooved ball bearings 1705 against one another without play. Furthermore, thermal expansion is possible due to the thin spring plate 1700, which can also be referred to as a disc spring.

18 zeigt eine schematische Darstellung einer Detailansicht eines Lagerelements 425 einer Koppeleinrichtung einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das in 4 beschriebene Lagerelement 425 handeln. Die beiden Lagerelemente 425 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Kugel-Pfanne-Scheibe 1800 ausgeführt oder weisen je zumindest eine Kugel-Pfanne-Scheibe 1800 auf. 18 shows a schematic representation of a detailed view of a bearing element 425 of a coupling device of an optical measuring machine according to an exemplary embodiment. It can be the in 4 described bearing element 425 act. According to this exemplary embodiment, the two bearing elements 425 are designed as ball and socket disks 1800 or each have at least one ball and socket disk 1800 .

19 zeigt eine schematische Darstellung einer Detailansicht eines Nivellierelements 1200 einer Koppeleinrichtung einer optischen Messmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das in 12 beschriebene Nivellierelement 1200 handeln. 19 shows a schematic representation of a detailed view of a leveling element 1200 of a coupling device of an optical measuring machine according to an embodiment. It can be the in 12 act described leveling element 1200.

Claims (10)

Optische Messmaschine (100) mit einer linear entlang einer Vermessungsachse (105) verfahrbaren Sensoreinrichtung (110) zum Vermessen eines parallel zu der Vermessungsachse (105) drehbar zwischen einem ersten Halteelement (115) und einem zweiten Halteelement (120) der optischen Messmaschine (100) aufnehmbaren Werkstücks (125), wobei die optische Messmaschine (100) die folgenden Merkmale aufweist: einen Kreuztisch (130) mit einem auf einer ersten Achse (140) beweglichen ersten Abschnitt (142) und einem auf einer sich von der ersten Achse (140) unterscheidenden zweiten Achse (145) beweglichen zweiten Abschnitt (147) zum Tragen zumindest eines Zusatzsensors (148) zum Vermessen des Werkstücks (125), und eine Koppeleinrichtung (135), die den ersten Abschnitt (142) des Kreuztisches (130) mit einem Gehäuseabschnitt (150) der Sensoreinrichtung (110) koppelt, wobei die Koppeleinrichtung (135) ein Rotationslager (400) aufweist, das zum rotativ kraftfreien Koppeln des ersten Abschnitts (142) an dem Gehäuseabschnitt (150) ausgeformt ist.Optical measuring machine (100) with a sensor device (110) that can be moved linearly along a measuring axis (105) for measuring a parallel to the measuring axis (105) that can be rotated between a first holding element (115) and a second holding element (120) of the optical measuring machine (100) receivable workpiece (125), wherein the optical measuring machine (100) has the following features: a cross table (130) with a first section (142) movable on a first axis (140) and a second section (147) movable on a second axis (145) that differs from the first axis (140) for carrying at least one additional sensor ( 148) for measuring the workpiece (125), and a coupling device (135) which couples the first section (142) of the cross table (130) to a housing section (150) of the sensor device (110), wherein the coupling device (135) has a rotary bearing (400) which is used for the rotationally force-free coupling of the first section (142) is formed on the housing section (150). Optische Messmaschine (100) gemäß Anspruch 1, bei der die Koppeleinrichtung (135) ausgeformt ist, um den ersten Abschnitt (142) flächig an einem ebenen Gehäuseabschnitt (150) der Sensoreinrichtung (110) zu koppeln.Optical measuring machine (100) according to claim 1 , in which the coupling device (135) is shaped in order to couple the first section (142) over a large area to a flat housing section (150) of the sensor device (110). Optische Messmaschine (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Koppeleinrichtung (135) ein Federblech (1700) aufweist, das zum federbaren Koppeln des ersten Abschnitts (142) an dem Gehäuseabschnitt (150) ausgeformt ist.Optical measuring machine (100) according to one of the preceding claims, in which the coupling device (135) has a spring plate (1700) which is formed on the housing section (150) for resiliently coupling the first section (142). Optische Messmaschine (100) gemäß einem der Ansprüche 3, bei der die Koppeleinrichtung (135) das Rotationslager (400) oder Federblech (1700) stirnseitig aufweist.Optical measuring machine (100) according to one of claims 3 , in which the coupling device (135) has the rotary bearing (400) or spring plate (1700) on the face side. Optische Messmaschine (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Koppeleinrichtung (135) einen Lagerbock (415) zum Lagern eines Endes des ersten Abschnitts (142) an dem Gehäuseabschnitt (150) aufweist.Optical measuring machine (100) according to one of the preceding claims, in which the coupling device (135) has a bearing block (415) for supporting one end of the first section (142) on the housing section (150). Optische Messmaschine (100) gemäß Anspruch 5, bei der die Koppeleinrichtung (135) einen weiteren Lagerbock (420) zum Lagern eines dem Ende gegenüberliegenden weiteren Endes des ersten Abschnitts (142) an dem Gehäuseabschnitt (150) aufweist.Optical measuring machine (100) according to claim 5 , wherein the coupling device (135) has a further bearing block (420) for supporting a further end of the first section (142) opposite the end on the housing section (150). Optische Messmaschine (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der sich die erste Achse (140) und zweite Achse (145) von der Vermessungsachse (105) der optischen Messmaschine (100) unterscheiden.Optical measuring machine (100) according to one of the preceding claims, in which the first axis (140) and second axis (145) differ from the measurement axis (105) of the optical measuring machine (100). Optische Messmaschine (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die erste Achse (140) und zweite Achse (145) quer zu der Vermessungsachse (105) angeordnet sind.Optical measuring machine (100) according to one of the preceding claims, in which the first axis (140) and second axis (145) are arranged transversely to the measuring axis (105). Optische Messmaschine (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit dem zumindest einen Zusatzsensor (148).Optical measuring machine (100) according to one of the preceding claims, with the at least one additional sensor (148). Optische Messmaschine (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Zusatzsensor (148) als ein berührender und/oder berührungsloser Mess- und/oder Rauhigkeitstaster ausgeformt ist.Optical measuring machine (100) according to one of the preceding claims, in which the additional sensor (148) is formed as a contacting and/or contactless measuring and/or roughness probe.
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