DE19924147C2 - Baueinheit zum Verbinden eines Meßwerkzeugs mit einem von einem Meßroboter bewegten Meßkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Baueinheit zum Verbinden eines Meßwerkzeugs mit einem von einem Meßroboter beweg­ ten Meßkopf.

In der folgenden Beschreibung und in den Ansprüchen wird der Ausdruck Meß-"Kopf" im weitesten Sinn gebraucht, um irgendeine Einheit unabhängig von der Konfiguration oder der Anzahl der Achsen zu bezeichnen, die eine Meßfühler­ spitze besitzt. Ebenso wird der Ausdruck "Roboter" dazu verwendet, um irgendeine Einheit unabhängig von der Konfiguration oder der Anzahl der Achsen zu bezeichnen, die einen Meßkopf längs einer Anzahl von Koordinatenach­ sen bewegt.

Die Erfindung kann zweckmäßig, jedoch nicht ausschließ­ lich, zum Verbinden eines Meßwerkzeugs mit einem um zwei Achsen angelenkten Kopf (manchmal mit "Handgelenk" be­ zeichnet), der von einem Meßroboter bewegt wird, verwen­ det werden.

Um präzise Messungen ohne lange, sorgfältige Kalibrie­ rungsprozeduren bei jeder Anbringung des Meßwerkzeugs am Meßkopf sicherzustellen, muß die Verbindungsbaueinheit eine wiederholbare, unmißverständliche Positionierung des Werkzeugs in bezug auf den Kopf ergeben.

Hierzu sind Verbindungsbaueinheiten bekannt, die erste Unterstützungselemente, die vom Meßwerkzeug getragen werden, zweite Unterstützungselemente, die von einem Ausgangselement des Meßkopfes getragen werden und mit den ersten Unterstützungselementen in der Weise zusammenwir­ ken, daß die Position des Werkzeugs in bezug auf den Meßkopf genau definiert wird, und lösbare Verriegelungs­ elemente, die das Werkzeug und den Kopf an der Position halten. Da die Verriegelungselemente normalerweise die Verwendung von Werkzeugen zum Verriegeln und Lösen des Meßwerkzeugs erfordern, bilden die Anbringung und die Abnahme des Meßwerkzeugs verhältnismäßig lange, sorgfäl­ tige Arbeitsvorgänge.

Es sind ferner magnetische Verbindungsbaueinheiten zwi­ schen dem Werkzeug und dem Ausgangselement des Meßkopfes bekannt, die eine verhältnismäßig schnelle Anbringung und Abnahme des Werkzeugs ermöglichen, jedoch durch irgend­ welche äußeren Magnetfelder oder durch Schmutz nachteilig beeinflußt werden.

Darüber hinaus erfordern magnetische Verbindungen einen ausgedehnten Wechselwirkungsbereich zwischen dem Ausgangselement und dem Werkzeug, so daß die über den gesamten Wechselwirkungsbereich verteilten Kräfte einen sehr langen Armin bezug auf die Drehachse des Ausgangs­ elements besitzen, der Wechselwirkungsmomente erzeugt, die die Sicherstellung einer vollkommen wiederholbaren Unterstützung des Werkzeugs am Kopf erschweren.

Die DE 36 19 236 A1 mit dem Titel "Einrichtung zum automatischen Wechsel von Meßwerkzeugen in einem Meßroboter oder einer Meßmaschine" offenbart eine Ein­ richtung zum automatischen Meßwerkzeugwechsel in einer Meßmaschine, die eine Anzahl von Werkzeugträgern mit je einem Meßwerkzeug, einem Verbindungs­ zapfen und drei Widerlagern umfaßt, die im wesentlichen um die Achse des Werk­ zeugs und in einer hierzu orthogonalen Ebene angeordnet sind; ferner ein Gestell mit einer Anzahl Halterungen zur Aufnahme je eines Werkzeugträgers und einer am Maschinenkopf befestigten Haltereinrichtung mit einer Stirnfläche als Lagerung für Rollen der Widerlager. Die Haltereinrichtung weist eine Verbindungseinrichtung zum Greifen des Verbindungszapfens je eines Werkzeugträgers sowie eine Bewe­ gungseinrichtung zur Aufnahme der Verbindungseinrichtung und Bewegung der­ selben relativ zur Haltereinrichtung auf, und zwar in Richtung der Werkzeugachse von einer Erstposition, in der sich die Widerlager in vorgegebener Entfernung zu der Lagerung befinden, in eine Zweitposition, in der die Widerlager an der Lagerung abgestützt sind, wobei die Bewegung von der Erst- in die Zweitposition von einer Feder bewerkstelligt wird.

Die EP 0 151 819 A2 mit dem Titel "Mechanismus zum automatischen Wechseln eines Industrieroboterwerkzeugs" offenbart einen Mechanismus, der es erlaubt, ein Werkzeug eines Industrieroboterkopfs automatisch und schnell zu wechseln, der mehrere Bewegungsachsen aufweist. Der Mechanismus umfaßt eine Kupplungs­ vorrichtung 16, die am Kopf des Roboters angebracht ist und eine Verbin­ dungsplatte, die sich gegenüber der Vorrichtung befindet und gegenüber dem Werkzeug gesichert ist, wobei letzteres in einem geeigneten Magazin unterge­ bracht ist. Die gegenseitige Fixierung dieser zwei Teile wird durch Rotation einer rotationsfähigen Mutter bewirkt, die am Kopf angebracht ist, und durch eine Antriebseinrichtung, die an dem Magazin angebracht ist, in Bewegung gesetzt.

Dieser Mechanismus umfaßt eine Vielzahl von elektrischen und flüssigen Verbin­ dungen, die simultan mit den mechanischen Verbindungen der zwei Teile aktiviert werden und automatisch durch ihre Trennung unterbrochen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbin­ dungsbaueinheit zu schaffen, die eine maximale Positio­ nierungsgenauigkeit und -wiederholbarkeit ermöglicht und gleichzeitig schnell und einfach verwendet werden kann und insbesondere eine schnelle Anbringung und Abnahme des Meßwerkzeugs ohne Montagewerkzeug ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Baueinheit nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Baueinheit zum Verbinden eines Meßwerkzeugs mit einem Meßkopf, der durch einen Meßrobo­ ter bewegt wird und ein Ausgangselement besitzt, das sich wenigstens um eine Achse dreht, enthält eine erste Unter­ stützungseinrichtung, die vom Ausgangselement getragen wird, eine zweite Unterstützungseinrichtung, die von einem Verbindungsabschnitt zum Verbinden des Werkzeugs mit dem Meßkopf getragen wird und mit der ersten Unter­ stützungseinrichtung zusammenwirkt und eine lösbare Verriegelungseinrichtung, die zwischen den Verbindungsab­ schnitt des Werkzeugs und das Ausgangselement eingefügt ist, um die erste Unterstützungseinrichtung und die zweite Unterstützungseinrichtung in gegenseitigem Kontakt zu halten, wobei die erste und die zweite Unterstützungs­ einrichtung sich in bezug auf die Achse am Umfang befin­ den und zwischen dem Ausgangselement und dem Verbindungs­ abschnitt des Werkzeugs eine isostatische Zwangsbedingung definieren, und die lösbare Verriegelungseinrichtung eine Eingriffeinrichtung, die im wesentlichen längs der Achse angeordnet ist, sowie eine pneumatische Betätigungsein­ richtung, die mit der Eingriffeinrichtung zusammenwirkt und deren Freigabe steuert, enthält.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut­ lich beim Lesen der folgenden Beschreibung einer zweckmä­ ßigen Ausführung, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Meßkopfes, der an einem Meßwerkzeug mittels einer Verbindungsbaueinheit gemäß den Lehren der Erfindung angebracht ist;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht im größeren Maßstab der Verbindungsbaueinheit gemäß der Erfindung und der jeweiligen zugeordneten Ab­ schnitte des Meßwerkzeugs und des Meßkopfes;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Einzelheit der Verbin­ dungsbaueinheit nach Fig. 2 in einer anderen Be­ triebsposition; und

Fig. 4 eine Schnittansicht im größeren Maßstab einer weiteren Einzelheit der Verbindungsbaueinheit nach Fig. 2.

Das Bezugszeichen 1 in Fig. 1 bezeichnet einen Meßkopf als Ganzes, der durch einen bekannten (nicht gezeigten) Meßroboter bewegt wird und mit dem ein Meßwerkzeug 2 mittels einer Baueinheit 3 (Fig. 2 und 3) verbindbar ist, die den Erfindungsgegenstand bildet.

Der Kopf 1 enthält in bekannter Weise einen im wesentli­ chen rohrförmigen ersten Körper 4 mit Achse A, der mit dem Meßroboter verbunden ist, sowie einen zweiten Körper 6 mit einer zur Achse A senkrechten Achse B, der am Körper 4 vorstehend unterstützt ist und in bezug auf den Körper 4 und um die Achse A durch eine erste bekannte Betätigungs- und Steuervorrichtung (nicht gezeigt), die im Körper 4 untergebracht ist, gedreht wird.

Das Werkzeug 4 enthält einen bekannten Meßfühler 7 - der keinen Teil der Erfindung bildet und daher nicht im einzelnen beschrieben wird - und ist mittels der Bauein­ heit 3 mit einer Stirnplatte 8 vorstehend verbunden, die vom Körper 6 getragen wird und das Ausgangselement des Kopfes 1 definiert (Fig. 2 und 3).

Die Platte 8 wird zusammen mit dem Werkzeug 2 in bezug auf den Körper 6 und um die Achse B durch eine zweite Betätigungs- und Steuervorrichtung (nicht gezeigt), die im Körper 6 untergebracht ist, gedreht.

Das Werkzeug 2 enthält einen im wesentlichen kegel­ stumpfförmigen Verbindungsabschnitt 10 mit Achse B, der mit der Platte 8 des Kopfes 1 durch die Baueinheit 3 verbunden ist, sowie einen Unterstützungsabschnitt 11, der die Meßspitze 7 unterstützt und sich vom Verbindungs­ abschnitt 10 seitlich erstreckt.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, enthält die Verbin­ dungsbaueinheit 3 im wesentlichen drei Unterstützungen 12, die in Winkelrichtung gleichmäßig beabstandet sind und zwischen die Platte 8 und das der Platte 8 zugewandte Ende 13 des Verbindungsabschnitts 10 des Werkzeugs 2 eingefügt sind, sowie lösbare Verriegelungseinrichtungen 14, die zwischen die Platte 8 und den Verbindungsab­ schnitt 10 eingefügt sind und sich im wesentlichen auf der Achse B befinden.

Genauer besitzt das Ende 13 des Verbindungsabschnitts 10 einen im wesentlichen zylindrischen mittigen Ansatz 15, der zu einem im wesentlichen kreisförmigen Zwischenab­ schnitt 16 der Platte 8 vorsteht, der seinerseits in bezug auf einen ringförmigen Umfangsabschnitt 17 der Platte 8 leicht zurückversetzt ist.

Jede Unterstützung 12 ist durch zwei Kugeln 18, die in Umfangsrichtung beabstandet und am Umfangsabschnitt 17 der Platte 8 angebracht sind, sowie durch einen Zylinder 19 definiert, der vorstehend am Ende 13 des Verbindungs­ abschnitts 10 des Werkzeugs 2 an einer Umfangsposition in bezug auf den Ansatz 15 und die Achse B so angebracht ist, daß seine eigene Achse zur Achse A parallel ist, wobei der Zylinder 19 Kontaktpunkte mit den beiden Kugeln 18 definiert und mit diesen zusammenwirkt.

Die Kugeln 18 und der Zylinder 19 sind teilweise in entsprechenden Anordnungssitzen untergebracht, die im Umfangsabschnitt 17 der Platte bzw. im Ende des Verbin­ dungsabschnitts 10 des Werkzeugs 2 ausgebildet sind, und zweckmäßig mittels Klebstoff befestigt.

Die drei Unterstützungen 12 definieren in Kombination zwischen der Platte 8 und dem Verbindungsabschnitt 10 eine isostatische Zwangsbedingung, die jeglichen Frei­ heitsgrad des Werkzeugs 2 in bezug auf die Platte 8 mit Ausnahme einer Translation in Richtung der Achse B besei­ tigt.

Die lösbaren Verriegelungseinrichtungen 14 enthalten einen Stab 20 mit Achse B, der vorstehend und orientier­ bar durch den Zwischenabschnitt 16 der Platte 8 getragen wird, sowie ein Betätigungselement 21, das in einem Durchgangssitz 22 mit Achse B im Verbindungsabschnitt 10 des Werkzeugs 2 dicht gleitet, einen mit dem Stab 20 in Eingriff befindlichen Endsitz 23 enthält und zwischen einer freien Position (Fig. 3), in der der Stab 20 in den Sitz 23 eingeschoben und aus diesem entfernt werden kann, und einer verriegelten Position, in der der Verriege­ lungsstab 20 im Sitz 23 axial verriegelt ist (Fig. 2), beweglich ist.

Genauer enthält der Sitz 22 im Verbindungsabschnitt 10 in Richtung zur Platte 8 eine Öffnung 24 zum Einführen des Stabs 20, ist am gegenüberliegenden Ende durch eine Abdeckung 25, die einen Lufteinlaß 26 besitzt und am Verbindungsabschnitt 10 mittels Schrauben befestigt ist, abgedichtet und definiert mit dem Betätigungselement 21 und mit der Abdeckung 25 einen pneumatischen Betätigungs­ zylinder.

Das Betätigungselement 21 ist axial zur Abdeckung 25 vorbelastet, wird in der Verriegelungsposition durch eine Feder 30 gehalten und axial in die freie Position durch komprimierte Luft bewegt, die durch den Lufteinlaß 26 zugeführt wird und der Feder 30 entgegenwirkt. Die Feder 30 ist zweckmäßig eine zylindrische Schraubenfeder, die im Sitz 22 des Verbindungsabschnitts 10 koaxial unterge­ bracht ist.

Unterhalb des Endes 13 des Verbindungsabschnitts 10 enthält der Sitz 20 drei aufeinanderfolgende Abschnitte mit zunehmendem Querschnitt, die zwei ringförmige Schul­ tern 31, 32 definieren, die der Abdeckung 25 zugewandt sind und an die Öffnung 24 bzw. die Abdeckung 25 angren­ zen.

Angrenzend an die Öffnung 24 ist die seitliche Oberfläche des Sitzes 22 an einem Ring 33 mit Achse B angebracht, der in den Sitz 22 vorsteht. Der Ring 33 ist innen durch eine zylindrische Oberfläche 34 definiert, die mit der seitlichen Oberfläche des Sitzes 22 durch eine konische Stirnfläche 35 verbunden ist, die der Öffnung 24 zuge­ wandt ist, und mit der seitlichen Oberfläche des Sitzes 22 eine Schulter 36 definiert.

Wie insbesondere in den Fig. 2 bis 4 gezeigt ist, enthält der Stab 20 einen im wesentlichen halbkugelförmigen ersten Endkopf 38, der an einer entsprechenden komplemen­ tären Oberfläche eines Rings 39 angebracht ist, der am Zwischenabschnitt 16 der Platte 8 auf der dem Werkzeug 2 gegenüberliegenden Seite angebracht ist, und definiert mit der Oberfläche ein Kugelgelenk 37, das kleine Fehlausrichtungen des Stabs 20 in bezug auf die Achse B toleriert.

Der Stab enthält außerdem einen Schaft 40, der sich vom Kopf 38 durch eine Durchgangsöffnung im Zwischenabschnitt 16 der Platte 8 erstreckt und in einem zweiten Endkopf 41 endet, der im wesentlichen die Form eines doppelten Kegelstumpfs hat. Genauer enthält der Schaft 40 einen zylindrischen ersten Abschnitt 42, der an den Kopf 38 angrenzt, und einen zylindrischen zweiten Abschnitt 43, der zwischen den Abschnitt 42 und den Kopf 41 eingefügt ist, einen kleineren Querschnitt als der Abschnitt 42 und der Kopf 41 hat und mit dem Kopf 41 durch einen kegel­ stumpfförmigen Abschnitt verbunden ist.

Der Kopf 38 des Stabes 20 wird mit dem Sitz im Ring 39 durch eine Tellerscheibe 44 in Kontakt gehalten, die zwischen den Zwischenabschnitt 16 der Platte 8 und eine Scheibe 45 eingefügt ist, die mit dem Abschnitt 42 des Schafts 40 in Eingriff ist und am Abschnitt 42 durch einen Haltering 46 (Fig. 4) gehalten wird.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, enthält das Betäti­ gungselement 21 einen im wesentlichen zylindrischen, tassenförmigen ersten Abschnitt 50, der so angebracht ist, daß er im Sitz 22 des Verbindungsabschnitts 10 zwischen der Schulter 32 und der Abdeckung 25 dicht gleitet, und einen langgestreckten zylindrischen zweiten Abschnitt 51, der von einer Bodenwand des Abschnitts 50 vorsteht, einen kleineren Querschnitt als der Abschnitt 50 besitzt, mit dem Ring 33 in einem Gleiteingriff ist und an einem freien Endabschnitt 52 einen Sitz 23 auf­ weist. Zwischen den Abschnitt 50 des Betätigungselements 21 und die seitliche Oberfläche des Sitzes 22 ist ein Dichtungsring 53 eingesetzt und in einer äußeren Ringnut am Abschnitt 50 untergebracht. Die Feder 30 ist mit einem Ende im Abschnitt 50 untergebracht und um den Abschnitt 51 gewickelt und liegt mit dem gegenüberliegenden Ende an der Schulter 31 an.

Der Endabschnitt 52 des Betätigungselements 21 enthält eine Anzahl von Kugeln 54, die in entsprechenden radialen Durchgangssitzen gleitend untergebracht sind, die im Abschnitt 52 ausgebildet sind, mit dem Sitz 23 in Verbin­ dung stehen, um die Achse B gleichmäßig beabstandet sind und senkrecht zur Achse B einen kleineren Durchmesser als die Kugeln 54 besitzen.

Die Kugeln 54 sind zwischen einer Eingriffposition - die der Verriegelungsposition des Betätigungselements 21 entspricht -, in der sie durch Wechselwirkung mit der zylindrischen Oberfläche 34 des Rings 33 in Eingriff mit dem Kopf 41 des Stabs 20 gehalten werden, und einer Freigabeposition - die der Freigabeposition des Betäti­ gungselements 21 entspricht -, in der sie mit der Schul­ ter 36 in Eingriff und daher vom Stab 20 gelöst sind, damit der Stab 20 aus dem Sitz 23 entfernt oder in den Sitz 23 eingeschoben werden kann, beweglich (Fig. 3).

Die Baueinheit 3 enthält außerdem ein bekanntes Sicher­ heits- oder Zusammenstoßverhinderungssystem 56, das jegliche Kollision des Meßwerkzeugs 20, die die Meßgenau­ igkeit des Werkzeugs nachteilig beeinflussen würde, erfaßt.

Wie insbesondere in Fig. 3 gezeigt ist, enthält das System 56 im wesentlichen eine (nicht gezeigte) elektri­ sche Schaltung, die einen leitenden Pfad definiert, der drei normalerweise geschlossene Schalter 58 enthält (wovon in den Fig. 2 und 3 nur einer gezeigt ist), die in Serie geschaltet sind und bei einer Kollision geöffnet werden, sowie eine bekannte (nicht gezeigte) Erfassungs­ einrichtung, die die Integrität des leitenden Pfades erfaßt.

Genauer ist jeder Schalter 58 durch einen entsprechenden Schubstab definiert, der mit einem ersten Ende an einer ersten Leiterplatte 60 angebracht ist, die am Zwischenab­ schnitt 16 der Platte 8 an der dem Werkzeug 2 gegenüber­ liegenden Seite angebracht ist, und liegt am gegenüber­ liegenden Ende auf einer Anschlußfläche einer zweiten Leiterplatte 61, die am Ansatz 15 des Verbindungsab­ schnitts 10 des Werkzeugs 2 angebracht ist.

Nun wird die Funktionsweise der Verbindungsbaueinheit 3 - die sich aus der vorangehenden Beschreibung teilweise von selbst ergibt - beschrieben.

Bevor das Werkzeug 2 an der Platte 8 des Kopfes 1 ange­ bracht wird, muß durch den Lufteinlaß 26 in den Sitz 23 des Verbindungsabschnitts 10 komprimierte Luft eingelei­ tet werden, um die Kraft der Feder 30 zu überwinden und das Betätigungselement 21 aus der Verriegelungsposition - in der die Kugeln 54 in den Sitz 23 vorstehen und ein Einschieben des Stabes 20 verhindern - in die Freigabepo­ sition - in der die Kugeln 54 mit den Schultern 36 zwi­ schen dem Ring 33 und der seitlichen Oberfläche des Sitzes 22 in Eingriff sind und so ein Einschieben des Stabs 20 in den Sitz 23 des Betätigungselements 21 zulas­ sen - zu bewegen. Der obige Vorgang kann entweder manuell durch Verbinden einer (nicht gezeigten) Düse für die Zufuhr komprimierter Luft mit dem Lufteinlaß 26 oder automatisch durch Verbinden des Einlasses 26 mit einer Vorrichtung für die Zufuhr komprimierter Luft, die in einen Werkzeugspeicher des Meßroboters integriert ist, ausgeführt werden.

Dann wird das Werkzeug 2 zum Körper 6 bewegt, so daß die Zylinder 19 mit den entsprechenden Paaren von Kugeln 18 in Kontakt sind, gleichzeitig wird der Stab 20 in den Sitz 23 des Betätigungselements 21 eingeschoben. Die Orientierbarkeit des Stabs 20 und das Vorhandensein der Unterstützungen 12 schaffen auf dieser Stufe ein automa­ tisch zentrierendes Werkzeug 2 in bezug auf die Platte 8 und daher in bezug auf den Meßkopf 1.

Wenn die Zufuhr komprimierter Luft in den Sitz 22 unter­ brochen wird, schiebt die Feder 30 das Betätigungselement 21 in die verriegelte Position, woraufhin, wenn der Endabschnitt 52 in den Ring 33 gleitet, die Kugeln 54 mit der zylindrischen Oberfläche 34 des Rings 33 in Wechsel­ wirkung treten und in Eingriff mit dem Kopf 41 der Stange 20 geschoben werden, um den Verbindungsabschnitt 10 des Werkzeugs 2 mit der Platte 8 zu verriegeln (Fig. 2).

Das Werkzeug 2 wird vom Kopf 1 in der gleichen Weise abgenommen, indem dem Sitz 22 des Verbindungsabschnitts 10 komprimierte Luft zugeführt wird, um das Betätigungs­ element 21 in die Freigabeposition zu bewegen (Fig. 3), und indem, sobald die Freigabeposition erreicht ist, das Werkzeug 2 längs der Achse B bewegt wird, um den Stab 20 aus dem Sitz 23 des Betätigungselements 21 herauszuzie­ hen.

Die Vorteile der Verbindungsbaueinheit 3 gemäß der Erfin­ dung gehen aus der vorangehenden Beschreibung hervor.

Insbesondere wird das Werkzeug 2 am Meßkopf 1 entweder manuell oder automatisch angebracht oder von diesem abgenommen, ohne das Werkzeuge erforderlich sind, indem einfach durch den Lufteinlaß 26 in den Sitz 22 des Ver­ bindungsabschnitts 10 des Werkzeugs 2 komprimierte Luft eingeleitet wird.

Darüber hinaus ist durch die isostatische Zwangsbedin­ gung, die durch die Unterstützungen 12 definiert ist, und durch das am Kopf 1 im wesentlichen längs der Achse B verriegelte Werkzeug 2, derart, daß die ausgetauschten Kräfte in bezug auf die Achse B einen minimalen Arm haben, eine maximale Positionierungswiederholbarkeit gewährleistet.

Schließlich unterliegt der Stab 20 im Gebrauch keinem radialen Schub, da er an der Platte 8 schwebend ange­ bracht ist.

Claims (11)

1. Baueinheit (3) zum Verbinden eines Meßwerkzeugs (2) mit einem Meßkopf (1), der durch einen Meßroboter bewegt wird und ein Ausgangselement (8) besitzt, das sich wenigstens um eine Achse (B) dreht, mit
einer ersten Unterstützungseinrichtung (18), die vom Ausgangselement (8) getragen wird,
einer zweiten Unterstützungseinrichtung (19), die von einem Verbindungsabschnitt (10) zum Verbinden des Werkzeugs (2) mit dem Meßkopf (1) getragen wird und mit der ersten Unterstützungseinrichtung (18) zusammenwirkt und
einer lösbaren Verriegelungseinrichtung (14), die zwischen den Verbindungsabschnitt (10) des Werkzeugs (2) und das Ausgangselement (8) eingefügt ist, um die erste Unterstützungseinrichtung (18) und die zweite Unterstüt­ zungseinrichtung (19) in gegenseitigem Kontakt zu halten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und die zweite Unterstützungseinrichtung (18, 19) sich in bezug auf die Achse (B) am Umfang befinden und zwischen dem Ausgangselement (8) und dem Verbindungsabschnitt (10) des Werkzeugs (2) eine isostatische Zwangsbedingung definieren, und
daß die lösbare Verriegelungseinrichtung (14) eine Eingriffeinrichtung (20, 54), die im wesentlichen längs der Achse (B) angeordnet ist, sowie eine pneumatische Betätigungseinrichtung (21), die mit der Eingriffeinrichtung (20, 54) zusammenwirkt und deren Freigabe steuert, enthält.

2. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß
die Betätigungseinrichtung ein Betätigungselement (21) enthält, das so angebracht ist, daß es längs der Achse (B) in einem im Verbindungsabschnitt (10) des Werkzeugs (2) ausgebildeten ersten Sitz (22) dicht glei­ tet, und
die Eingriffeinrichtung einen Stab (20), der vom Ausgangselement (8) vorstehend getragen wird und sich koaxial zur Achse (B) erstreckt, sowie eine Kopplungsein­ richtung (54), die vom Betätigungselement (21) getragen wird, mit dem Stab (20) in einer Verriegelungsposition des Betätigungselements (21) in Eingriff ist, durch das Betätigungselement (21) vom Stab (20) freigegeben wird und sich in eine Freigabeposition bewegt, enthält.

3. Baueinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stab (20) ein erstes Kopfende (38) enthält, das mit einer entsprechenden Oberfläche des Ausgangsele­ ments (8) ein Kugelgelenk (37) definiert, das geringe Fehlausrichtungen des Stabs (20) in bezug auf die Achse (B) toleriert.

4. Baueinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die lösbare Verriegelungseinrichtung (14) eine elastische Einrichtung (30) enthält, die im ersten Sitz (22) untergebracht ist, zwischen eine erste Schulter (31) des ersten Sitzes (22) und das Betätigungselement (21) eingefügt ist und auf das Betätigungselement (21) einen axialen Schub ausübt, um das Betätigungselement in der verriegelten Position zu halten.

5. Baueinheit nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (21) einen Endabschnitt (52) enthält, der einen mit dem Stab (20) in Eingriff befindlichen zweiten Sitz (23) definiert und die Kopp­ lungseinrichtung (54) trägt.

6. Baueinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stab (20) einen Schaft (40), der sich vom ersten Endkopf (38) erstreckt und in einem zweiten End­ kopf (41) endet, der wenigstens in bezug auf einen be­ nachbarten Abschnitt (43) des Schafts (40) radial vor­ steht, einen ersten Sitz (22), der einen Eingriffab­ schnitt (33), in dem der Endabschnitt (52) des Betäti­ gungselements (21) gleitend angebracht ist, besitzt und mit einem benachbarten Abschnitt des ersten Sitzes (22), der sich auf seiten des Ausgangselements (8) befindet, eine zweite Schulter (36) definiert, wobei die Kopplungs­ einrichtung eine Anzahl von Kugeln (54) enthält, die um die Achse (B) gleichmäßig beabstandet sind, in entspre­ chenden radialen Durchgangssitzen, die im Endabschnitt (52) des Betätigungselements (21) ausgebildet und mit dem zweiten Sitz (23) in Verbindung stehen, gleitend unterge­ bracht sind und zwischen einer Eingriffposition, die der Verriegelungsposition des Betätigungselements (21) ent­ spricht und in der die Kugeln in Eingriff mit dem zweiten Endkopf (41) des Stabs (20) durch Wechselwirkung mit dem Eingriffabschnitt (33) des ersten Sitzes (22) gehalten werden, und einer Freigabeposition, die der Freigabeposi­ tion des Betätigungselements (21) entspricht und in der die Kugeln mit der zweiten Schulter (36) in Eingriff sind und vom Stab (20) gelöst werden, um ein Einschieben oder Entnehmen des Stabs zuzulassen, beweglich sind.

7. Baueinheit nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (10) des Werkzeugs (2) einen Lufteinlaß (26) besitzt, der mit dem ersten Sitz (22) in Verbindung steht.

8. Baueinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Lufteinlaß (26) auf der der elastischen Einrichtung (30) gegenüberliegenden Seite des Betätigungselements (21) angeordnet ist.

9. Baueinheit nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Unterstützungseinrich­ tung (18, 19) drei Unterstützungen (12) definieren, die in Winkelrichtung um die Achse (B) gleichmäßig beabstan­ det sind.

10. Baueinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß jede der Unterstützungen (12) ein Paar Kugeln (18), die voneinander beabstandet sind, sowie einen Zylinder (19), dessen Seitenfläche mit den Kugeln (18) zusammenwirkt, enthält.

11. Baueinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß
die erste Unterstützungseinrichtung durch das Paar Kugeln (18) definiert ist und
die zweite Unterstützungseinrichtung durch die Zylinder (19) definiert ist.