DE202008004258U1

DE202008004258U1 - Werkzeughalter

Info

Publication number: DE202008004258U1
Application number: DE200820004258
Authority: DE
Original assignee: GF Messtechnik GmbH
Current assignee: GF Messtechnik GmbH
Priority date: 2008-03-20
Filing date: 2008-03-20
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2018-03-21

Abstract

Vorrichtung zum definierten Positionieren von, in einem Spannfutter einspannbaren, Werkstücken und Werkzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass eine 3-Achs-Version folgenden Aufbau aufweist:
a) als Basis dient eine Grundplatte mit einem darauf befestigten ersten Drehtisch 1,
b) auf diesem ersten Drehtisch 1 ist ein erster Drehtischadapter, der über einen zylinderförmigen Zapfen in einer entsprechenden zentralen Bohrung des Drehtisches 1 geführt wird, mit einem weiteren, darauf im rechten Winkel zum Drehtisch 1 montierten, zweiten Drehtisch 2 befestigt,
c) auf dem zweiten Drehtisch 2 ist ein zweiter Drehtischadapter, der über einen zylinderförmigen Zapfen in einer entsprechenden zentralen Bohrung des Drehtisches 2 geführt wird, befestigt der einen weiteren, im rechten Winkel zum Drehtisch 2 montierten, dritten Drehtisch 3 trägt,
d) auf dem dritten Drehtisch 3 ist ein Drehtischadapter mit Durchgangsbohrung befestigt ist, auf dem ein Dreibackenfutter montiert ist.
e) der erste und der zweite Drehtischadapter weisen jeweils eine in der Richtung...

Description

Die Vermessung von Oberflächen auf optischem Wege ist ein relativ neuer Zweig der Messtechnik.
Neben der 3D-Oberflächenmessung von Straßenbelägen, von PkW-Innendekoren oder der 3D-Schichtdickenmessung der auf elektrischen Leiterplatten aufgebrachten Siebdruckpasten ist unter anderem auch die 3D-Schneidkantenmessung an Werkzeugschneidkanten ein Aufgabengebiet dieser Messtechnik.
Zu diesem Zweck benötigt man eine Vorrichtung zum definierten Positionieren von, in einem Spannelement einspannbaren, Werkstücken und Werkzeugen.
Eine vergleichbare Vorrichtung, bei der das Positionieren eines Werkzeugs relativ zu einem Werkstück im Vordergrund steht ist aus der DE 60 2004 004 201 T2 bekannt. Diese Vorrichtung ist besonders zur Verwendung beim Positionieren eines Brenners relativ zu Werkstücken, wie etwa Konstruktionsstahlteilen und ähnlichen Werkstücken geeignet, wobei sich diese Position dauernd verändert.
Zur Positionierung von Werkzeugen deren Schneidkanten optisch vermessen werden sollen und deshalb eine feste Position behalten sollen, ist diese bekannte Vorrichtung nicht geeignet. Außerdem weist diese Vorrichtung auch keine leicht und schnell realisierbare Verstellmöglichkeit für eine Messung in der Richtung unterschiedlicher Freiheitsgrade auf.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zum definierten Positionieren von, in einem Spannelement einspannbaren, Werkstücken und Werkzeugen, zu schaffen, mit der zum Zweck der Vermessung der Werkzeuge in unterschiedlichen Freiheitsgraden eine schnelle Verstellung der Befestigungsmittel möglich ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in den folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen im Einzelnen:
1: die 3-Achs-Version
2: die 2-Achs-Version
3: die 1-Achs-Version
4: einen Drehtisch
5: einen Drehtischadapter
6: ein Dreibackenfutter mit Adapter
Der erfindungsgemäße 3-Achs-Werkzeughalter weist drei Drehachsen auf zur manuellen Grob- und Feinpositionierung von Werkzeugen. Aufgrund des modularen Aufbaus des Werkzeughalters ist es möglich, diesen in kürzester Zeit umzubauen und als 2-Achs-System oder als 1-Achs-System zu nutzen. Die Grobpositionierung erfolgt über eine Rändelschraube, die eine Positionierung auf dem Teilkreis des Drehtisches ermöglicht. Die Feinjustierung wird mittels Mikroschrauben realisiert und gewährleistet eine hochgenaue Positionierung des Werkstückes.
In der 1 ist der Aufbau der 3-Achs-Version mit einer Grundplatte und einem darauf befestigten Drehtisch 1 dargestellt. Die eloxierte Grundplatte kann sowohl als separater Fuß zum sichern Stand des Werkzeughalters als auch zur Montage auf einem Kreuztisch verwendet werden.
Bei einem einzelnen Drehtisch nach der 4 lässt sich die kreisförmige Scheibe mit den gezeigten exmittigen und der zentralen Bohrung zur Befestigung von zu bewegenden Werkstücken mittels der dargestellten Mikroschraube um ihren Mittelpunkt drehen. Die mittige Durchgangsbohrung weist einen Durchmesser von 15 mm auf.
Auf diesem Drehtisch 1 ist ein Adapter montiert, auf dem ein weiterer Drehtisch 2 befestigt ist.
Ein Drehtischadapter, wie er in der 5 gezeigt ist, hat im Wesentlichen die Form einer kreisförmigen Scheibe, bei der ein Kreissegment geradlinig abgetrennt ist, mit einem zentral angeordneten zylinderförmigen Drehzapfen. Der Drehzapfen eines solchen Adapters greift in die zentrale Bohrung des jeweils zugehörigen Drehtisches ein und ermöglicht über zwei zusätzliche, exmittig angeordnete, Bohrungen die Befestigung von Bauteilen auf dem Drehtisch. Ein Drehtischadapter verbindet somit Drehtische über eine mittige Gleitlagerführung miteinander. Durch die in der 5 gezeigte Längsnut ist eine Grobeinstellung mittels Rändelschraube möglich.
Die Drehachse des Drehtisches 2 ist zur Drehachse des Drehtisches 1 um einen rechten Winkel versetzt.
Der Drehtisch 2 trägt wiederum einen Adapter auf den der Drehtisch 3 montiert ist, dessen Drehachse wiederum zur Drehachse des Drehtisches 2 um einen rechten Winkel versetzt ist.
Auf dem Drehtisch 3 ist dann bei der 3-Achs-Version ein weiterer Adapter mit einer Durchgangsbohrung vorgesehen. Die Kombination dieses Adapters mit dem Dreibackenfutter ermöglicht das Durchführen von Werkzeugen bis zu einem Schaftdurchmesser von 15 mm. Hierbei kommt im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Spannelement ein hochwertiges Dreibackenfutter zur Aufnahme von Werkstücken und Werkzeugen zum Einsatz das Innenspannbacken und Außenspannbacken aufweist.
Als Erweiterung der 3-Achs-Werkzeughalterung kann erfindungsgemäß anstelle der Grundplatte, oder in Verbindung mit der Grundplatte, ein Präzisionskreuztisch vorgesehen sein, um die Positionierung des Werkstücks in zwei weiteren Freiheitsgraden zu realisieren (X- Richtung und Y-Richtung). Die Kombination mit dem Kreuztisch ermöglicht nun die Einstellung in fünf Freiheitsgraden. Der sechste Freiheitsgrad kann mittels der Lineareinheit am Sensor bzw. am Messsystem erzielt werden. Der Verfahrweg in X- und Y-Richtung am Kreuztisch beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel 25 mm. Der Verfahrweg wird jeweils mittels einer Mikrometerspindel eingestellt. Als Verbindung zum jeweiligen Werkzeughalter kann ein direkt aufmontierter Adapter oder die Grundplatte für den Kreuztisch verwendet werden.
Die 2-Achs-Version nach der 2 ist zur Aufnahme von Werkzeugen konzipiert, die in einer Drehbewegung um die vertikale und horizontale Achse positioniert werden sollen.
In wenigen Schritten kann die 3-Achs-Version zur 2-Achs-Version umgebaut werden. Durch die Entnahme des mittleren Drehtisches 2 und des zugehörigen Adapters mittels zweier Rändelschrauben wird der Werkzeughalter zur 2-Achs-Version umgebaut.
Die 1-Achs-Version ermöglicht eine Drehung um die vertikale Achse und ist sehr gut geeignet für Messaufnahmen, bei denen das Messobjekt senkrecht positioniert und vermessen werden soll. Die maximale Länge des Werkstücks ist hierbei begrenzt durch die Adapterplatte des Kreuztisches. Die maximale Einstecktiefe des Werkzeugschaftes beträgt 115 mm.
Die Rändelschraube am unteren Drehtisch wird zum Erhalt der 1-Achs-Version entfernt. Somit lassen sich die oberen beiden Drehtische einschließlich des Dreibackenfutters abnehmen. Der Adapter des Dreibackenfutters wird abgeschraubt (4 Schrauben) und danach direkt wieder auf den, auf dem Kreuztisch verbleibenden, Drehtisch aufgeschraubt.
Das Dreibackenfutter weist am Umfang eine Rändelschraube zum Einspannen der Messprobe auf. In 3 ist als Beispiel für eine Messprobe ein Bohrer eingespannt.
4 zeigt einen Drehtisch. Er ermöglicht einen Verfahrweg in X-Richtung und Y-Richtung von 25 mm. Auf ihn kann direkt ein Adapter als Verbindung zum 3-Achs-Werkzeughalter montiert werden. Die Verfahrbewegung erfolgt mittels Mikrometerspindel. Der Drehtisch kann auch bei Bedarf unter jede andere Achs-Version geschraubt werden.
Die 5 zeigt einen Drehtischadapter, in 6 ist ein Dreibackenfutter mit dem entsprechenden Adapter dargestellt.

1: Grundplatte
2: Drehtisch 1 (360° schwenkbar)
3: Drehtisch 2 (360° schwenkbar)
4: Drehtisch 3 (360° schwenkbar)
5: Adapter Drehtisch mit Durchgangsbohrung
6: Dreibackenfutter (zum Spannen von Messproben)
7: Mikrometerspindel mit Skala
8: Rändelschraube zur Grobverstellung
9: Mikroschraube Grobverstellung Drehtisch 2
10: Rändelschraube zum Spannen der Messprobe
11: Adapter Drehtisch mit Durchgangsbohrer
12: Beispiel Messprobe: Bohrer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 602004004201 T2 [0004]

Claims

Vorrichtung zum definierten Positionieren von, in einem Spannfutter einspannbaren, Werkstücken und Werkzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass eine 3-Achs-Version folgenden Aufbau aufweist: a) als Basis dient eine Grundplatte mit einem darauf befestigten ersten Drehtisch 1, b) auf diesem ersten Drehtisch 1 ist ein erster Drehtischadapter, der über einen zylinderförmigen Zapfen in einer entsprechenden zentralen Bohrung des Drehtisches 1 geführt wird, mit einem weiteren, darauf im rechten Winkel zum Drehtisch 1 montierten, zweiten Drehtisch 2 befestigt, c) auf dem zweiten Drehtisch 2 ist ein zweiter Drehtischadapter, der über einen zylinderförmigen Zapfen in einer entsprechenden zentralen Bohrung des Drehtisches 2 geführt wird, befestigt der einen weiteren, im rechten Winkel zum Drehtisch 2 montierten, dritten Drehtisch 3 trägt, d) auf dem dritten Drehtisch 3 ist ein Drehtischadapter mit Durchgangsbohrung befestigt ist, auf dem ein Dreibackenfutter montiert ist. e) der erste und der zweite Drehtischadapter weisen jeweils eine in der Richtung des Umfangs verlaufende Längsnut auf in der über eine Rändelschraube die Befestigung des Adapters am jeweiligen Drehtisch erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erhalt einer 2-Achs-Version der mittlere Drehtisch 2 und der zugehörige Adapter durch das Lösen der beiden Rändelschrauben des ersten und des zweiten Drehtischadapters entfernbar ausgebildet ist und dass der Drehtisch 3 direkt über die Rändelschraube des zweiten Drehtischadapters auf dem Drehtisch 1 befestigbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erhalt der 1-Achs-Version die oberen beiden Drehtische 2 und 3 einschließlich des Dreibackenfutters durch das Lösen der Rändelschraube des ersten Drehtischadapters 1 am unteren Drehtisch 1 entfernbar ausgebildet sind und dass der Adapter des Dreibackenfutters abschraubbar ist und danach wieder direkt auf den Drehtisch 1 aufschraubbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass unter die Grundplatte ein Kreuztisch mit einem Verfahrweg in X-Richtung und in Y-Richtung montierbar ist.