DE19650346A1 - Reference frame for adjusting measuring machine e.g. for measuring design model of motor vehicle - Google Patents
Reference frame for adjusting measuring machine e.g. for measuring design model of motor vehicleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Referenzbock zum Abgleich von zwei Doppelständer- Meßmaschinen auf einen gemeinsamen Koordinaten-Referenzpunkt.The invention relates to a reference block for matching two double-column Measuring machines to a common coordinate reference point.
Referenzböcke für Doppelständer-Meßmaschinen sind auf dem Markt verfügbar und kommen zur Kalibrierung von Doppelständer-Meßmaschinen auf einen gemeinsamen Koordinaten- Rerenzpunkt zum Einsatz. Zwei Meßmaschinen, die auf parallelen Schlitten am Rande einer Grundplatte verschiebbar angeordnet sind, erlauben das Vermessen von Werkstücken, z. B. von Kraftfahrzeug-Designmodellen in Originalgröße jeweils bis zur Mittelebene der Doppelständer-Meßmaschine. Die Schnittlinie der Mittelebene mit der Grundplatte ist auf der Grundplatte markiert und weist mehrere Paare von Bohrungen auf, in die zwei Rastbolzen eines Referenzbockes lösbar eingreifen, so daß der durch drei Referenzflächen definierte Referenzpunkt an der Oberseite des Referenzbocks genau senkrecht über der Mittellinie liegt. Die beiden Meßmaschinen tasten mit zur Kalibrierung jeweils die x-, y-, und die z-Referenzfläche an und gleichen die beiden Koordinatensysteme auf diesen Referenzpunkt an. Diese Prozedur kann vor Positionierung des Werkstückes auf der Meßmaschine oder auch nach diesem Zeitpunkt vorgenommen werden. Im zweiten Fall wird der Referenzbock außerhalb des Werkstückes auf der Grundplatte angeordnet.Reference frames for double column measuring machines are available and are coming for calibration of double-column measuring machines on a common coordinate Reference point for use. Two measuring machines on parallel slides on the edge of one Base plate are slidably arranged, allow the measurement of workpieces, eg. B. from motor vehicle design models in original size to the middle level of the Double column measuring machine. The line of intersection of the central plane with the base plate is on the Base plate marked and has several pairs of holes in the two locking bolts of a reference block releasably intervene so that the one defined by three reference surfaces Reference point on the top of the reference block is exactly perpendicular to the center line. The two measuring machines also scan the x, y and the for calibration z reference surface and align the two coordinate systems to this reference point. This procedure can be done before positioning the workpiece on the measuring machine or be made after this time. In the second case, the reference frame arranged outside the workpiece on the base plate.
Zur Sicherung der Qualität der Meßergebnisse und insbesondere dann, wenn das die Meßmaschine betreibende Unternehmen ein nach DIN ISO EN 9000f. zertifiziertes Qualitätsmanagementsystem besitzt, müssen Referenzböcke sorgfältig behandelt und in vorgeschriebenen Zeitabständen neu kalibriert werden. Der Referenzpunkt an der Oberseite des Referenzbocks muß dabei jeweils innerhalb vorgegebener Toleranzen in einer bestimmten Höhe senkrecht über der Mittellinie der Grundfläche liegen. Ist beispielsweise durch häufigen Gebrauch die Grundfläche des Sockels des Referenzbocks ungleichmäßig abgenutzt oder durch unsachgemäße Behandlung uneben geworden, so muß auf einer Präzisionsschleifmaschine die Grundfläche bearbeitet werden, neue Referenzmaßecken an der Oberseite des Referenzbockes angebracht werden und diese auf das Sollmaß für die z-Achse geschliffen werden.To ensure the quality of the measurement results and especially if that is the Companies operating the measuring machine according to DIN ISO EN 9000f. certified Quality management system, reference frames must be handled carefully and in prescribed intervals are recalibrated. The reference point at the top of the reference block must always be within a specified tolerance within given tolerances Height vertically above the center line of the base. For example, by frequent Use the base of the base of the reference block unevenly worn or become uneven through improper handling, so must be on one Precision grinding machine the base area to be processed, new reference dimensions be attached to the top of the reference frame and this to the nominal size for the z-axis are ground.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Referenzbock zu schaffen, der ohne mechanische Bearbeitung der Sockelplatte oder der Referenzmaßecken in einer einfachen Meßanordnung kalibriert werden kann.The object of the invention is to provide a reference block, which without mechanical Processing of the base plate or the reference measurement corners in a simple measuring arrangement can be calibrated.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Referenzbock gelöst, der auf seiner Oberseite zwei Referenzmaßecken trägt die drei aufeinander senkrecht stehende Ebenen definieren, wobei die Schnittlinie der beiden vertikalen Flächen mit der Längsmittelachse des Referenzbocks zusammenfällt. Dor Referenzbock tragt auf der Unterseite in seinem Sockel drei höhenverstellbar angeordnete Füße und einen Permanentmagneten, der den Referenzbock an der magnetischen Grundfläche lösbar hält.The object of the invention is achieved by a reference block, which is on its top has two reference measurement corners defining the three mutually perpendicular planes, the line of intersection of the two vertical surfaces with the longitudinal central axis of the Reference frame coincides. Dor reference frame carries on the bottom in its base three height-adjustable feet and a permanent magnet that holds the Detachably holds the reference block on the magnetic base.
Der erfindungsgemäße Referenzbock wird anhand der Abbildung näher erläutert. Der Referenzbock besteht aus einem Grundkörper (1) mit Sockel (2) und trägt auf seiner Oberseite zwei Referenzmaßecken (3, 3') aus geschliffenem, gehärtetem Stahl. Die Referenzmaßecken sind mit dem Grundkörper verstiftet, verklebt und verschraubt. Die beiden Referenzmaßecken definieren 3 aufeinander senkrecht stehende Ebenen, die sich im Referenzpunkt (15) schneiden. Der Sockel enthält 2 Bohrungen für Raststifte (4, 4') die mit Bohrungen der Grundplatte der Meßmaschine fluchten. Mittels der Raststifte (5) ist der Sockel auf der Grundplatte (6) derart positioniert, daß die Mittellinie (8) der Meßmaschine auf der Längsmittelachse des Referenzbocks liegt. Im Sockel sind unter 120° drei Füße (14) angeordnet, deren Unterseite aus gehärtetem und geschliffenem Stahl bestehen und die eine Gewindebohrung (11) mit einer Steigung S2 tragen. Die Füße weisen im mittleren Teil des Zylindermantel eine Nut auf. Im Sockel ist an jeder Bohrung für die Füße eine parallel zur Längsmittelachse des Referenzbocks verlaufende Sackbohrung angebracht, in der ein Zylinderstift (13), der durch die Nut im Fuß einseitig gehalten ist, höhenverschiebbar angeordnet und dient als Verdrehsicherung für den Fuß (14). Als Verdrehsicherung kann auch eine Anordnung von wenigstens einer Kugel oder ein Riegel mit einem beliebigen Querschnitt zur Anwendung kommen. Im Sockel (2) ist eine Gewindebohrung (10) mit einer Steigung S1 für einen Gewindestift (7) angebracht. Der Gewindestift (7) weist im oberen Teil ein Außengewinde auf, das dem Innengewinde (10) entspricht und im unteren Teil ein Außengewinde, das dem Innengewinde (11) entspricht. Der Fuß (14) wird durch den Gewindestift (7) und ein Tellerfederpaket (12) im Sockel (2) spielfrei gehalten. Durch Verdrehen des Gewindestiftes wird der Fuß höhenverstellt, wobei pro Umdrehung des Gewindestiftes als Hub die Differenz der Steigungen S1 und S2 erzielt wird. In einem Ausführungsbeispiel ist das Gewinde (10) ein Gewinde M12 × 1 mit einer Steigung S1=1,0 mm und das Gewinde (11) ein Gewinde R1/8'' mit einer Steigung S2=0,91 mm, wodurch in der erfindungsgemäßen Anordnung ein Hub von 0,09 mm pro Umdrehung des Gewindestiftes erzielt wird.The reference block according to the invention is explained in more detail with reference to the figure. The reference block consists of a base body ( 1 ) with a base ( 2 ) and carries two reference measurement corners ( 3 , 3 ') made of ground, hardened steel on its upper side. The reference dimension corners are pinned, glued and screwed to the base body. The two reference dimension corners define 3 mutually perpendicular planes that intersect at the reference point ( 15 ). The base contains 2 holes for locking pins ( 4 , 4 ') which are aligned with the holes in the base plate of the measuring machine. The base is positioned on the base plate ( 6 ) by means of the locking pins ( 5 ) in such a way that the center line ( 8 ) of the measuring machine lies on the longitudinal central axis of the reference block. Three feet ( 14 ) are arranged in the base at 120 °, the underside of which consists of hardened and ground steel and which carry a threaded bore ( 11 ) with a pitch S2. The feet have a groove in the middle part of the cylinder jacket. In the base of each hole for the feet there is a blind hole running parallel to the central longitudinal axis of the reference block, in which a cylindrical pin ( 13 ), which is held on one side by the groove in the foot, is arranged to be vertically displaceable and serves to prevent rotation of the foot ( 14 ). An arrangement of at least one ball or a bolt with any cross-section can also be used as an anti-rotation device. A threaded bore ( 10 ) with a pitch S1 for a threaded pin ( 7 ) is made in the base ( 2 ). The grub screw ( 7 ) has an external thread in the upper part which corresponds to the internal thread ( 10 ) and an external thread in the lower part which corresponds to the internal thread ( 11 ). The foot ( 14 ) is kept free of play by the setscrew ( 7 ) and a plate spring assembly ( 12 ) in the base ( 2 ). The height of the foot is adjusted by turning the threaded pin, the difference between the slopes S1 and S2 being achieved per revolution of the threaded pin as a stroke. In one exemplary embodiment, the thread ( 10 ) is a thread M12 × 1 with a pitch S1 = 1.0 mm and the thread ( 11 ) is a thread R1 / 8 ″ with a pitch S2 = 0.91 mm, which in the invention Arrangement a stroke of 0.09 mm per revolution of the grub screw is achieved.
In der Praxis wird der Referenzbock auf einer Meßmaschine durch Höhenverstellung der Füße so kalibriert, daß eine der durch die Referenzmaßecken (3, 3') definierte Ebene mit der durch die Mittellinie (8) der Grundplatte (6) verlaufende und auf dieser senkrecht stehenden Ebene zusammenfällt und daß die Höhe des Referenzpunkte (15) über der Grundfläche (6) einem vorgegebenen Maß entspricht. Die Gewinde (10, 11) werden mit lösbarem Schraubensicherungslack gegen Verdrehen gesichert und die Gewinde (10) im Sockel durch Abdeckkappen verschlossen. Werden die Abdeckkappen als Prüfmarken ausgebildet, die beim Ablösen zerstört werden, so ist sichergestellt, daß bei unverletzter Prüfmarke die Justierung des Referenzbockes nicht verändert wurde.In practice, the reference block is calibrated on a measuring machine by adjusting the height of the feet so that one of the planes defined by the reference measurement corners ( 3 , 3 ') with the plane running through the center line ( 8 ) of the base plate ( 6 ) and standing on this plane coincides and that the height of the reference point ( 15 ) above the base area ( 6 ) corresponds to a predetermined dimension. The threads ( 10 , 11 ) are secured against twisting with detachable screw locking lacquer and the threads ( 10 ) in the base are closed by cover caps. If the cover caps are designed as test marks which are destroyed when they are detached, it is ensured that the adjustment of the reference block has not been changed if the test mark is not damaged.
Eine weitere Ausprägung der Erfindung ist dadurch gegeben, daß auf dem Grundkörper ein
Quader mit quadratischer Grundfläche angebracht ist, dessen oberer Stirnflächenmittelpunkt
mit dem Referenzpunkt (15) zusammenfällt. Ein solcher Referenzquader ist genauer und
kostengünstiger herstellbar als die Anordnung von zwei Referenzmaßecken und bietet in der
Praxis der Kalibrierung von Doppelständermeßmaschinen keinen Nachteil. Die obere
Stirnfläche definiert die z-Koordinate des Referenzpunktes und die Seitenflächen des
Referenzquaders definieren die um die halbe Kantenlänge verminderten bzw. vermehrten
x- und y-Koordinaten des Referenzpunktes (15). Die Verwendung eines solchen
Referenzquaders anstelle der Referenzecken (3, 3') erfordert lediglich eine unerhebliche
Modifikation der Software des Kalibrierprogrammes der Meßmaschine.
Fig. 1: Referenzbock
1a) Draufsicht
1b) Schnitt AA'A further form of the invention is given in that a cuboid with a square base is attached to the base body, the upper end face center point of which coincides with the reference point ( 15 ). Such a reference cuboid can be produced more precisely and more cost-effectively than the arrangement of two reference measurement corners and does not offer any disadvantage in the practice of calibrating double-column measuring machines. The upper end face defines the z coordinate of the reference point and the side faces of the reference cuboid define the x and y coordinates of the reference point ( 15 ) which are reduced or increased by half the edge length. The use of such a reference cuboid instead of the reference corners ( 3 , 3 ') only requires an insignificant modification of the software of the calibration program of the measuring machine.
Fig. 1: reference frame
1a) top view
1b) section AA '
11
Grundkörper
Basic body
22nd
Sockel
base
3,3,
33rd
' Referenzmaßecke
'' Reference dimensions
4,4,
44th
' Bohrung für Raststift
'' Hole for locking pin
55
Raststift
Locking pin
66
Grundplatte der Meßmaschine
Base plate of the measuring machine
7,7,
77
', ',
77
'' Gewindestift
'' Grub screw
88th
Mittellinie der Grundplatte
Center line of the base plate
99
Permanentmagnet
Permanent magnet
1010th
Gewinde im Sockel mit Steigung S1
Thread in the base with pitch S1
1111
Gewinde im Fuß mit Steigung S2
Thread in the foot with pitch S2
1212th
Tellerfederpaket
Disc spring package
1313
Zylinderstift zur
Dowel pin for
1414
Fuß
foot
1515
Referenzpunkt
Reference point
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: WAIBL GMBH, 85649 BRUNNTHAL, DE |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |