DE19820340C2 - Vorrichtung zur Positionsbestimmung oder Ausmessung eines Loches - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positi­ onsbestimmung oder Ausmessung eines Loches nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Aufsatzelement nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 6.

Bei zahlreichen technischen Anwendungen ist es notwendig, zur Ausmessung eines Bauteils die genauen Positionen bzw. Abstände einer Anzahl von in dem Bauteil ausgebildeten Löchern zu be­ stimmen. Beispielsweise auf dem Gebiet der meßtechnischen Über­ wachung von Rohbaukarossen sowie deren Untergruppen, wie etwa Blechanbauteilen oder auch Einzelteilen, sind derartige Ausmes­ sungen häufig durchzuführen. Als schwierig erweist sich hier­ bei, daß die Löcher bzw. deren Mittelpunkte nicht unmittelbar zugänglich sind, so daß sich genaue Messungen sehr aufwendig gestalten. Ferner sind die Abmessungen von Löchern oftmals mit Toleranzen behaftet, so daß es zweckmäßig ist, die Lochmittel­ punkte zu bestimmen.

Aus der DE-PS 936 895 ist eine Vorrichtung zum Messen von Ab­ ständen an einem Gegenstand bekannt, welche in ein Loch des zu messenden Gegenstandes eingeführt wird. Die Vorrichtung besteht aus zwei getrennten Teilen, nämlich einem Schaft zum Einpassen in das Loch des Gegenstandes, und einem Teil, welches in einer Kugel eines bestimmen Krümmungsradius endet. Diese Kugel ist derart positionierbar, daß sie als Bezugspunkt bezüglich des Mittelpunktes des Loches dient. Als nachteilig bei dieser Vor­ richtung wird angesehen, daß eine Messung an unzugänglichen Stellen, beispielsweise auf einem Bodenblech einer Kraftfahrzeugkarosserie mit dieser Vorrichtung nicht möglich ist, da die Vorrichtung keine Mittel zu ihrer meßgenauen Fixierung in dem zu vermessenden Loch besitzt.

Aus der DE-PS 733 370 ist eine Einrichtung zur Messung von Ab­ ständen von Anschlußpunkten, insbesondere nicht direkt meßbarer Punkte, wie Kugelmitten bekannt, welche aus einem Hauptmaßstab mit längsverstellbaren Schieberkörpern und in diesen quer zum Hauptmaßstab verschiebbaren Meßgliedern besteht. Diese verhält­ nismäßig groß bauende Einrichtung ist für Messungen an unzu­ gänglichen Stellen nicht geeignet.

Das Deutsche Gebrauchsmuster G 91 06 101 offenbart einen Präzi­ sionsmeßstab, welcher durch Einstecken eines Dorns in eine Öff­ nung eine Messung des Durchmessers der Öffnung gestattet. Die genaue Positionsbestimmung der Öffnung ist nicht Gegenstand der in dieser Druckschrift beschriebenen Lehre.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, mit der auch eine Positionsbestimmung bzw. Ausmessung unzugängli­ cher Löcher oder Ausnehmungen eines Bauteils in einfacher Weise möglich ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merk­ malen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Aufsatzelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.

Erfindungsgemäß ist nun eine Vorrichtung geschaffen, mit der die genaue Positionsbestimmung von Löchern oder Ausnehmungen, beispielsweise einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, in einfa­ cher Weise durchführbar ist. Durch die wenigstens teilweise Ausbildung des Aufsatzelements aus einem magnetischen Werkstoff ist eine einfache und zuverlässige Fixierung der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung an einem Bauteil möglich, wodurch die Durch­ führung sehr genauer Messungen erleichtert ist. Auch Messungen an unzugänglichen Stellen, beispielsweise dem Bodenblech einer Kraftfahrzeugkarosserie, sind problemlos möglich, da die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise von unten in ein Loch in dem Bodenblech eingeführt werden kann und ohne weitere Hilfs­ mittel in der eingeführten Stellung fixierbar ist. Die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung ist sehr preiswert herstellbar. Als be­ sonders vorteilhaft erweist sich die Lagerung wenigstens eines Aufsatzelementes zusammen mit einer Vielzahl von Dornen in ei­ nem Setzkasten. Hierbei können alle für die Ausmessung einer Karosserie benötigten Dorne zusammen mit einem mit allen Dornen verwendbaren Aufsatzelement in übersichtlicher Weise bereitge­ stellt werden.

Für das derart adapterartig einsetzbare Aufsatzelement, in wel­ ches Dorne beliebiger Ausgestaltung einführbar sind, wird selbstständig Schutz begehrt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Aufsatzelement eine im wesentlichen halb­ kugelförmige oder teilkugelförmige Schale aus einem nichtmagne­ tischen, und einen innerhalb der Schale angeordneten Einsatz aus einem magnetischem Werkstoff auf. Als Einsatz kann bei­ spielsweise ein herkömmlicher Magnet-Flachgreifer verwendet werden, welcher in einfacher und positionsgenauer Weise in ei­ ner Schale beispielsweise aus Aluminium fixierbar ist.

Zweckmäßigerweise ist der Dorn mit dem Aufsatzelement ver­ schraubbar. Hierdurch ist einerseits ein genaue Positionierung des Dorns in dem Aufsatzelement möglich, andererseits aber auch ein arbeitsunaufwendiges Lösen der beiden Teile voneinander durchführbar, so daß ein Aufsatzelement für eine Vielzahl von Dornen verwendbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der Dorn einen oberen, mit einem Schraubenge­ winde ausgebildeten Teil auf, welcher durch den Einsatz durchführbar und an der Innenseite der Schale verschraubbar ist. Hierdurch kann der Einsatz zunächst passgenau in der Schale po­ sitioniert und/oder fixiert werden, wodurch das derart zusam­ mengesetzte Aufsetzteil adapterartig zusammen mit einer Viel­ zahl von Dornen verwendbar ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung ist der Dorn asymmetrisch bezüglich des Aufsatzelementes an diesem befestigbar. Dies kann beispielswei­ se durch Abfräsen eins kreisabschnittartigen Teils der halbku­ gelförmigen Schale und des entsprechenden Teils des Einsatzes erfolgen. Hierdurch ist es möglich, die erfindungsgemäße Vor­ richtung in unmitelbarer Nähe einer Abkantung oder eines Radius einzusetzten.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen beschrieben. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine explodierte seitliche Schnittansicht einer bevor­ zugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung,

Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in zusammengesetztem Zustand, und

Fig. 3 eine seitliche Schnittansicht einer weiteren Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 sind die einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung im einzelnen, und in Fig. 2 in zusammengesetztem Zustand dargestellt.

Ein Dorn 1 ist mit seinem oberen, mit einem Schraubengewinde ausgebildeten Teil 1a durch einen mittigen Durchgang eines Ein­ satzes 4 eines Aufsatzelementes 2 durchführbar und mit einem an der Innenseite einer äußeren Schale 3 des Aufsatzelementes 2 vorgesehenen Innengewinde 13 verschraubbar. Der Einsatz 4 ist hierbei passgenau in der Schale 3 anordnenbar und fixierbar, wie insbesondere in Fig. 2 zu erkennen ist. Hierbei liegen die untere Kante 3a der Schale 3 bündig an der Unterseite 4a des Einsatzes 4 an. Die abgeschrägt bzw. fasig ausgebildete Kante 3a gewährleistet, daß das Aufsatzelement 2 von Hand in einfa­ cher Weise positionierbar bzw. von einer Oberfläche eines Bau­ teils entfernbar ist.

Der Dorn 1 ist üblicherweise aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Die Schale 3 ist aus einem nichtmagnetischen Werk­ stoff, beispielsweise Aluminium, und der Einsatz 4 aus einem magnetischen Werkstoff hergestellt. Es wäre denkbar, auch die Schale 3 aus einem magnetischen Werkstoff herzustellen. Ferner könnten die Bauteile 3, 4 einstückig ausgebildet sein.

Aufgrund der magnetischen Eigenschaften des Einsatzes 4 ist das Aufsatzelement 2 in einfacher und sicherer Weise an einem Ka­ rosserieteil, beispielsweise einem wie in Fig. 3 dargestellten Bodenblech 5, befestigbar. Hierbei wird der in dem Aufsatzele­ ment 2 angeordnete Dorn 1 in ein in dem Bodenblech 5 ausgebil­ detes Loch eingeführt, so daß die Unterseite 4a des Einsatzes flächig auf dem Bodenblech 5 aufliegen kann. Magnetische Kräfte zwischen Einsatz 4 und Bodenblech 5 gewährleisten, daß auch ei­ ne Befestigung des Aufsatzelements 2 an der Unterseite des Bo­ denbleches 5, wie dargestellt, in einfacher Weise möglich ist.

Eine Teil- bzw. Halbkugeloberfläche, wie sie durch die Oberflä­ che der Schale 3 gegeben ist, ist in einfacher, an sich bekann­ ter Weise ausmessbar (üblicherweise mit 5 Antastvorgängen), so daß der Mittelpunkt eines Loches, in welches der mit der Schale 3 in Wirkverbindung stehende Dorn 1 eingeführt ist, bestimmt werden kann. Dadurch, daß ein Aufsatzelement 2 adapterartig für eine Vielzahl von Dornen 1 verwendbar ist, ist der Meß- bzw. Justageaufwand bei der Ausmessung beispielsweise einer Karoser­ rie, welche Löcher verschiedener Größe aufweist, in welche je­ weils verschiedene Dorne 1 eingeführt werden müssen, wesentlich vermindert. Es ist durch Verwendung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung nicht mehr notwendig, eine Vielzahl verschiedener Auf­ satzelemente auszumessen bzw. zu referieren.

In Fig. 3 ist zusätzlich dargestellt, wie gemäß einer besonde­ ren Ausgestaltung des Aufsatzelementes 2 ein Ausmessen von schwer zugänglichen Löchern in Nähe einer Kante 5a möglich ist. Durch Abfräsen eines kugelabschnitförmigen Teils des Aufsatz­ elementes 2 ist eine Positionierung eines in unmittelbarer Nähe der Kante 5a ausgebildeten Loches in einfacher Weise möglich. Da eine ausreichend große Kugeloberfläche durch die Schale 3 nach wie vor zur Verfügung gestellt ist, ist auch hier eine Ausmessung bzw. Positionsbestimmung des Loches, in welchem der Dorn 1 positioniert ist, durchführbar.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein aus­ zumessendes Loch ohne weiteres bis zu etwa 5 mm von seiner Soll­ position entfernt sein, ohne daß ein CNC Serienmeßablauf bei der Vermessung des Aufsatzelementes mit Kollision unterbrochen werden muß. Das Verfahren zur Vermessung einer Kugeloberfläche ist stets gleich, so daß die Oberfläche bzw. die charakteristi­ schen Daten des Aufsatzelementes 2 bei der Programmierung stets gespiegelt (wiederverwendet) werden kann bzw. können, so daß eine wiederholte Ausmessung der Kugeloberfläche nicht notwen­ dig ist.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Positionsbestimmung oder Ausmessung eines Loches in einem Bauteil, insbesondere einem Karosserieteil ei­ nes Kraftfahrzeugs, mit einem Dorn (1) zur Einpassung in das Loch und einem mit dem Dorn (1) lösbar verbindbaren Aufsatzele­ lement (2), welches bei in das Loch eingepasstem Dorn (1) auf der das Loch umgebenden Oberfläche des Bauteils aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsatzelement (2) wenigstens teilweise aus einem ma­ gnetischen Werkstoff hergestellt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsatzelement (2) eine im wesentlichen halbkugelförmige oder teilkugelförmige Schale (3) aus einem nichtmagnetischen Werk­ stoff und einen innerhalb der Schale (3) angeordneten Einsatz (4) aus magnetischem Werkstoff aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (1) mit dem Aufsatzelement (2)verschraubbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (1) einen oberen, mit einem Schraubengewinde ausgebildeten Teil (1a) aufweist, welcher durch den Einsatz (4) hindurchführ­ bar und an der Innenseite der Schale (3) verschraubbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (1) asymmetrisch bezüglich des Aufsatzelements (2) an diesem befestigbar ist.

6. Aufsatzelement für eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung oder Ausmessung eines Loches, mit Mitteln zur lösbaren Verbin­ dung mit einem in das Loch einpassbaren Dorn (1), dadurch ge­ kennzeichnet, daß es wenigstens teilweise aus einem magneti­ schen Werkstoff hergestellt ist.

7. Aufsatzelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es eine im wesentlichen halbkugelförmige oder teilkugelförmige Schale (3) aus einem nichtmagnetischen Werkstoff und einen in­ nerhalb der Schale (3) angeordneten Einsatz (4) aus einem ma­ gnetischen Werkstoff aufweist.