DE1798191C3 - Koordinaten- Meßmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Koordinaten-Meßmaschi-He mit einem auf einem Maschinengestell angeordneten Arbeitstisch, einem am Gestellrahmen in X-Richtung verschiebbaren Schlitten, auf dem ein in Z-Richtung beweglicher Arm angeordnet ist, der den Arbeitstisch Überragt und eine Fühlerstange mit Tastelement od. dgl. trägt, welche senkrecht zum Arbei'stisch in Y-Richtung verschiebbar sind und das Prüfobjekt abgreifen.

Es ist bekannt, daß eine Koordinaten-Meßmaschine dieser Art einen an einem Maschinengestell befestigten Arbeitstisch und einen zurückziehbaren Arm enthält, der auf einem auf dem Maschinengestell verschiebbaren Schlitten angeordnet ist (FR-PS 13 89 527). Hierbei erlauben der Schlitten und der Arm Bewegungen in ^₀ zwei Koordinatenrichtungen, wobei der Arm über den Arbeitstisch ragt und ein senkrecht zu dem Arbeitstisch verschiebbares Teil trägt, das zur Präzisionseinstellung des Höhenniveaus eines Fühl-, Schreib- oder sonstigen Elements gegenüber dem Arbeitstisch dient. ^₅

Um auf ein- und derselben Maschine die Abmessungen von Teilen erheblich voneinander abweichender Größe prüfen zu können, hat man bei der bekannten Maschine zwischen dem Arbeitstisch und dem Fühlerelement einen zur Unterbringung von Teilen großer Abmessungen geeigneten Raum vorgesehen. Um Teile von geringer Größe behandeln zu können, legt man unter diese Endmaßblöcke, um das Teil auf ein im Arbeitsbereich des Fühlerelements liegendes Höhenniveau zu bringen, was die bekannte Maschine umständlich in der Handhabung marht und das Auftreten von Fehlern begünstigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Koordinanten-Meßmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen und so auszubilden, daß selbst in ihrer Größenabmessung voneinander unterschiedliche Teile bei hoher Meßgenauigkeit geprüft werden können, ohne daß zur Ausgleichung des unterschiedlichen Höhenniveaus zusätzliche Ausgleichsstücke verwendet werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Arbeitstisch auf vier vertikal verlaufenden Säulen befestigt ist, die an ihrem unteren Ende in vier Führungen des Maschinengestells vertikal geführt sind und die jeweils mit einer Reihe in vorbestimmten Höhenabständen voneinander angeordneten Zähnen versehen sind, in die jeweils ein Halteblock einer am Maschinengestell angeordneten Feststellvorrichtung für den Arbeitstisch zum Eingriff gelangt, sobald durch eine hydraulische Kolben-Zylindereinheit der Arbeitstisch in eine gewünschte Höhenlage gegenüber dem Maschinengestell bewegt worden ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß unabhängig von der Größe des zu prüfenden Teils keine Ausgleichstück mehr verwendet werden müssen, so daß zeitaufwendige Nebenarbeiten wegfallen, was das Arbeiten bzw. Messen auch wesentlich unproblematischer macht, ganz abgesehen von einer höheren Betriebs- und Meßsicherheit.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Stirnansicht der Meßmaschine nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Längsansicht der Meßmaschine, teilweise im Schnitt gemäß Linie 11-11 von Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung der Pfeile Ill-Ill in F i g. 1 gesehen, in vergrößertem Maßstab.

Gemäß Fig. 1 enthält die Meßmaschine ein Gestell 11, einen auf einer Führung 10, die von einem an dem Gestell 11 befestigten Rahmen 12 getragen wird, in Querrichtung verschiebbaren Schlitten 13, einen Träger 14, der in dem Schlitten 13 in Längsrichtung verschiebbar ist, und eine Stange 16, die in vertikaler Richtung innerhalb einer Abdeckung 17 an dem einem Ende des Trägers 14 verschiebbar angebracht ist. An dem Gestell 11 ist ferner eine Anzeigevorrichtung 18 für die abzulesenden Werte, eine Schalttafel 19 und ein Druckmittelzufuhrsystem 21 für Drucköl befestigt. Am unteren Ende der Stange 16 ist ein auswechselbares Fühlerelement, z. B. eine Tastspitze 22, befestigt.

Der Schlitten 13 ist mit einer Schraube 24 für die mikrometrische Einstellung seiner Bewegungen und mit einem Arretierhebel 25 versehen. Auf dem Schlitten 13 sind ferner eine Schraube 26 für die mikrometische Einstellung der Bewegungen des Trägers 14 und ein zugehöriger Arretierhebel 27 angeordnet. Auf der Abdeckung 17 sind eine Schraube 28 für die mikrometrische Einstellung der Bewegungen der Stange 16 und eine Schraube 29 zum Feststellen der Stange 16 angebracht. Die Verstellungen der Schrauben

steuern die Anzeigevorrichtung 18 in bekannter Weise.

Die Meßmaschine weist ferner einen Arbeitstisch 30 auf, der auf einer flachen, rechteckigen Platte 31 aufrecht und für begrenzte Drehung auf einem zentralen, an der Platte 31 befestigten, ir der Zeichnung nicht dargestellten Zapfen gelagert ist Eine Schraube 32 kann die Drehung des Arbeitstisches steuern. Das untere Ende der Platte 31 ist an einer Kolbenstange 33 befestigt, die mit einem Kolben 34 verbunden ist. Dieser ist in vertikaler Richtung in einem einfachwirkenden Öldruckzyünder 36 verschiebDar, der mit dem Gestell 11 aus einem Stück besteht, so daß der Arbeitstisch 30 in vertikaler Richtung auf dem Gestell 11 bewegbar ist. Der öldruckzylipder 36 ist mit dem Druckmittelzufuhrsystem 21 über eine Öffnung 37 verbunden.

Am oberen Ende des Öldruckzylinders 36 ist ein Flanschring 42 befestigt. Zwischen ihm und der horizontalen oberen Fläche des Gestells 11 ist ein Ring 43 angeordnet, an dem vier speichenartige Stangen 44 im wesentlichen längs der beiden Diagonalen der Platte 31 befestigt sind, welche in Fig. 3 strichpunktiert angedeutet ist.

Am Ende jeder Stange 44 ist ein 31ock 45 befestigt, von denen jeder mit einer Reihe von Zähnen 39 zusammenarbeiten kann. Diese sind in oder auf vier vertikal verlaufenden Säulen 38 vorgesehen, welche an ihren oberen Enden an der Platte 31 befestigt und an ihren unteren Enden in vier genau bemessenen, aus einem Stück mit dem Gestell 11 bestehenden Buchsen 41 geführt sind. Die Zähne 39 werden durch Fräsen der entsprechenden Säule gebildet. Sie sind in Abständen voneinander angeordnet, die gleich dem Wirkungsbereich der Tastspitze 22 sind. Die obere Flanke 39a jedes Zahnes 39 verläuft senkrecht zu der zugehörigen Säule 44. während die untere Flanke 39i> geneigt verläuft.

Auf dem Ring 43 ist ein Hebel 46 befestigt, der durch eine Zugfeder >'«7 mit einem auf dem Gestell 11 ( F i g. 3) befestigten Ansatz 48 verbunden ist.

An der Platte 31 sind zwei ösen 49 (Fig. 1 und 2) befestigt, mit denen zwei Federn 50 verbunden sind, deren andere Enden an zwei ösen 51 an dem Gestell 11 angreifen. Die Federn 50 ziehen die Platte 31 ständig gegen zwei Führungen 52 und 53, die an dem Rahmen 12 ausgebildet sind. Die Platte 31 ist ferner mit einem Anschlag 56 versehen, der auf der Führung 53 gleitbar ist, und mit zwei exzentrisch beaufschlagten Lagern 54, die auf der Führung 52 gleitbar und einstellbar ausgebildet sind, um die Vertikalität der Längsebene der Bewegungen der Platte 31 zu gewährleisten. Die Arbeitsweise der Meßmaschine ist folgende: Die Feder 47 zieht normalerweise den Hebel 46 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung, so daß der Ring 43 in Uhrzeigerrichtung geschwenkt wird und die vier Blöcke 45 mit den vier Zähnen 39 der entsprechenden Säulen in Eingriff stehen.

Wenn eine Abmessungsprüfung an einem großen, auf dem Arbeitstisch befestigten Werkstück vorgenommen werden soll, dessen Abmessungen innerhalb des Wirkungsbereichs der Tastspitze 22 liegen, wird der Arbeitstisch in seiner vorhandenen Stellung belassen, und die drei Schrauben 24,26 und 28 werden so betätigt, daß die Tastspitze in die Stellung für die erforderliche Ablesung gebracht wird. Zu dem am Anzeigegerät abgelesenen Wert wird dann eine Konstante addiert, die gleich einem Vielfachen des Wirkungsbereichs der

Tastspiize 22 entsprechend der Anzahl der mit den Blöcken 45 in Eingriff stehenden Zähne 39 ist.

Wenn es hingegen erwünscht ist, eine Ablesung an einem kleinen Werkstück nach dessen Festlegung aui dem Arbeitstisch durchzuführen, wird der letztere veranlaßt sich zu heben, so daß er in eine im Wirkungsbereich der Tastspitze 22 liegende Stellung gelangt. Zu diesem Zweck wird mittels des Druckminelzufuhrsystems 21 der Zutritt vcn Drucköl zu dem Zylinder 36 unter den Kolben 34 gesteuert. Über die Kolbenstange 33 veranlaßt der Kolben 34 die Platte 31, sich zusammen mit den Säulen 38 und dem Arbeitstisch 30 zu bewegen. Die Blöcke 45 werden dann durch die geneigt verlaufenden Flanken der entsprechenden Zähne 39, auf denen sie gleiten, radial nach außen gedrückt.

Wenn der Arbeitstisch 30 eine solche Stellung erreicht, daß die zu bestimmende Abmessung in den Wirkungsbereich der Tastspitze 22 eintritt, wird die Zufuhr von öl zu dem Zylinder 36 unterbrocnen, und der Arbeitstisch senkt sich, so daß er über die vier Zähne 39, die zuletzt passiert werden, auf den vier Blöcken 45 aufliegt. Die Ablesung kann dann in der zuerst beschriebenen Weise bewirkt werden, indem zu der von der Anzeigevorrichtung 18 angezeigten Zahl die Konstante entsprechend dem Niveau der Zähne 39. die jetzt mit den Blöcken 45 in Eingriff stehen, addiert wird. Um den Tisch 30 auf niedrigere Niveaus zurückzuführen, wird zunächst Drucköl veranlaßt, in den Zylinder 3b so einzutreten, daß er ein wenig angehoben und dadurch ein teilweises Außereingriffkommen der Zähne 39 mit den Blöcken 45 bewirkt wird. Dann wird der Hebel 46 von Hand in Gegenuhrzeigerrichtung geschwenkt. wobei die Blöcke 45 vollständig von den Zähnen 39 freigegeben werden. Die Zufuhr von Drucköl in den Zylinder 36 wird dann unierbrochen. Der Arbeitstisch 30, der jetzt der hydraulischen Abstützung ermangelt. sinkt unter seinem Eigengewicht und läßt das Öl in ein entsprechendes Reservoir, das in dem Druckmitielzufuhrsystem 21 enthalten ist, zurückfließen.

Das Absinken des Arbeitstisches 30 kann in der gewünschten Höhenlage durch Loslassen des Hebels 46 unterbrochen werden, der durch die Feder 47 zurückgestellt wird und zusammen mit dem Ring 43 und den Stangen 44, die die Blöcke 45 in Eingriff mit den dem gewünschten Niveau entsprechenden Zähnen 39 bringen, wieder in Uhrzeigerrichtung schwenkt. Das Absinker, des Arbeitstisches 30 findet mit einer geeigneten, verminderten Geschwindigkeit statt, zu welchem Zweck das öl den Zylinder 36 über ein Ventil entsprechender Abmessungen verläßt.

Die beschriebene Meßmaschine läßt sich natürlich in verschiedener Weise abwandeln. Beispielsweise können die Federn 50 durch eine einstellbare Schraube ersetzt werden, die an der Platte 31 befestigt sind, und mit einem Gleitstück in Verbindung steht, das in einer vertikalen mit dem Gestell 11 aus einem Stück bestehenden Führung verschiebbar ist. Die Meßmaschine läßt sich für verschiedene Zwecke verwenden, indem man die Tastspitze 22 zur Durchführung von Abmessungsprüfungen durch eine Fühlhebelmeßühr oder durch einen Zeichenstift oder eine Reißnadel oder Werkzeuge zum Bohren kleiner Löcher oder Zentrierungen (Zentrierbohrer) ersetzt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Koordinaten-Meßmaschine mit einem auf einem Maschinengestell angeordneten Arbeitstisch, einem am Gestellrahmen in X-Richtung verschiebbaren Schlitten, auf dem ein in Z-Richtung beweglicher Arm angeordnet ist, der den Arbeitstisch überragt und eine Fühlerstange mit Tastelement od. dgl. trägt, welche senkrecht zum Arbeitstisch in K-Richtung verschiebbar sind und das Prüfobjekt abgreifen, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitstisch (30) auf vier vertikal verlaufenden Säulen (38) befestigt ist, die an ihrem unteren Ende in vier Führungen (41) des Maschinengestells (11) vertikal geführt sind und die jeweils mit einer Reihe in vorbes'immten Höhenabständen voneinander angeordneten Zähnen (39) verseilen sind, in die jeweils ein Halteblock (45) einer «m Maschinengestell (U) angeordneten Feststellvorrichtung (43 bis 48) ^für den Arbeitstisch (30) zum Eingriff gelangt, sobald durch eine hydraulische Koiben-Zylindereinheit (33 bis 36) der Arbeitstisch (30) in eine gewünschte Höhenlage gegenüber dem Maschinengestell bewegt worden ist.

2. Koordinanten-Meßmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Säulen (38) des Arbeitstisches (30) in gleichem Abstand von der Kolbenstange (33) der hydraulischen Kolben-Zylindereinheit (33 bis 36) angeordnet sind und daß die Halteblöcke (45) der Feststellvorrichtung (43 bis 48) von je einer speicherartigen Stange (44) getragen werden, die an einem um die Kolbenstange (33) drehbaren Ring (43) befestigt sind, und daß der Ring (43) einen Hebel (46) aufweist, der durch eine Zugfeder (47) mit dein Maschinengestell (11) verbunden ist.

3. Koordinaten-Meßmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitstisch (30) derart federnd gegenüber dem Maschinengestell (U) vorgespannt ist. daß der Arbeitstisch (30) ständig gegen zwei am Gestellrahmen (12) ausgebildete Führunger (52,53) gezogen wird.