DE2826792A1

DE2826792A1 - EXCHANGEABLE MOUNT FOR EXACTLY REPRODUCIBLE CLAMPING OF A MEASURING TOOL IN A MEASURING DEVICE

Info

Publication number: DE2826792A1
Application number: DE19782826792
Authority: DE
Inventors: Amleto Fattizzo; Francesco Germano
Original assignee: DEA Digital Electronic Automation SpA
Current assignee: DEA Digital Electronic Automation SpA
Priority date: 1977-06-20
Filing date: 1978-06-19
Publication date: 1979-02-01
Also published as: FR2395105A1; SE7806355L; FR2395105B1; JPS5442169A; IT1083357B; GB1599751A

Description

DEA 1DEA 1

D.E.A. Digital Electronic Automation S.d.A. Moncalieri, Turin, ItalienD.E.A. Digital Electronic Automation S.d.A. Moncalieri, Turin, Italy

Wechselhalterung zum genau reproduzierbaren Einspannen eines Meßwerkzeuges in eine Meßvorrichtung Interchangeable holder for precisely reproducible clamping of a measuring tool in a measuring device

Die Erfindung betrifft eine Wechselhalterung zum genau reproduzierbaren Einspannen eines Werkzeuges in eine Maschine i insbesondere zum Einspannen eines Meßwerkzeuges in eine Meßvorrichtung, und zwar im allgemeinen zum Einspannen des Werkzeuges an der Stativsäule der Maschine, möglicherweise mittels eines Werkzeugkopfes.The invention relates to an interchangeable holder for precisely reproducible clamping of a tool in a machine, in particular for clamping a measuring tool in a measuring device, in general for clamping the tool on the stand column of the machine, possibly by means of a tool head.

Es sind Werkzeugmaschinen bekannt, die speziell für das Messen von Werkstücken bestimmt sind, und bei denen eine Genauigkeit in der Größenordnung von 1 yum verlangt wird. Da diese Genauigkeit auch eine Funktion der Stellung des Werkzeuges bzw. des Meßfühlers ist und beim wiederholtenThere are machine tools known which are specifically intended for measuring workpieces, and in which one Accuracy on the order of 1 yum is required. Since this accuracy is also a function of the position of the Tool or the probe is and when repeated

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Einsetzen eines Werkzeuges in die Stativsäule der Maschine auf bekannte Art und Weise Positionsabweichungen und damit Fehler vorkommen können, die von einer Größenordnung sind, welche die erforderliche Genauigkeit beträchtlich übersteigt, ist es erforderlich, diese Fehler auszugleichen, indem man beispielsweise Korrekturparameter in das Programm der Meßwertverarbeitungseinheit der Maschine einführt. Insertion of a tool into the stand column of the machine in a known manner and position deviations so that errors can occur which are of an order of magnitude which considerably exceeds the required accuracy exceeds, it is necessary to compensate for these errors, for example by adding correction parameters to the Introduces the program of the measured value processing unit of the machine.

Da eine solche Kompensation bei jedem Werkzeugwechsel vorgenommen werden mußte, sind für kurze Bearbeitungszyklen unverhältnismäßig lange und komplizierte vorgänge in der Meßvorrichtung erforderlich, die sich sehr nachteilig auf die Kostenzuordnung und die durchschnittliche Meßzeit für jedes Werkstück auswirken.Since such a compensation had to be carried out with every tool change, short machining cycles are disproportionately long and complicated processes in the measuring device required, which very detrimental to the cost allocation and the average measurement time for each workpiece.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wechselhalterung zum Befestigen eines Werkzeuges an der Stativsäule einer Meßvorrichtung zu schaffen, welche ein schnelles Einsetzen gestattet, das dennoch zu einer genau reproduzierbaren Positionierung des Werkzeuges mit einer Genauigkeit in der Größenordnung etwa 1 /um erfolgt, so daß die vorerwähnten Nachteile vermieden werden, und insbesondere eine wiederholte Kompensation der mit der Maschine verbundenen Meßwertverarbeitungseinheit entfallen kann.The object of the present invention is to provide an interchangeable bracket for attaching a tool to the To create a stand column of a measuring device, which allows a quick insertion, which is still accurate reproducible positioning of the tool with an accuracy in the order of magnitude of about 1 / um, so that the aforementioned disadvantages are avoided, and in particular a repeated compensation of the with the Machine connected measured value processing unit can be omitted.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wechselhalterung der eingangs bezeichneten Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch ein erstes Bauteil zur Befestigung an der Meßvorrichtung und ein zweites Bauteil zur Befestigung an dem Werkzeug, die beide durch an ihnen vorgesehene Kopplungselemente miteinander verbindbar sind, die genau die relative Lage der beiden Bauteile zueinander defi nieren, welche im wesentlichen immer identisch ist.This object is achieved according to the invention by an interchangeable holder of the type indicated at the outset, which is characterized by a first component for attachment to the measuring device and a second component for attachment to the tool, both of which can be connected to one another by coupling elements provided on them, which are precisely the relative Defi the position of the two components to one another, which is essentially always identical.

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Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Weehselhalterung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen näher beschrieben. Es stellen dar:The following are preferred embodiments of the invention Weehselhalterung described in detail with reference to the accompanying drawings. They represent:

Figur 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Wechselhalterung für einen bestimmten Anwendungsfall;Figure 1 is a perspective exploded view of a first embodiment of an interchangeable bracket for a specific use case;

Figur 2 eine teilweise geschnittene vergrößerte Draufsicht auf das obere Bauteil der Wechselhalterung nach Figur 1;Figure 2 is a partially sectioned enlarged plan view of the upper component of the interchangeable bracket according to Figure 1;

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig.2;Figure 3 shows a section along the line III-III in Figure 2;

Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IY in Fig. 1 in vergrößertem Haßstab;FIG. 4 shows a section along the line IV-IY in FIG. 1 in enlarged hate staff;

Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4; Figur 6 einen Schnitt entlang der Linie YI-VI in Fig. 5.;FIG. 5 shows a section along the line V-V in FIG. 4; FIG. 6 shows a section along the line YI-VI in FIG. 5;

Figur 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig.2jFIG. 7 shows a section along the line VII-VII in FIG

und
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine zweite Äusführungsform des Oberteiles der Wechselhalterung·and
8 shows a plan view of a second embodiment of the upper part of the interchangeable holder.

Die in Figur 1 dargestellte Wechselhalterung 1 besteht aus einem Oberteil 2 und einem unterteil 3, die an dem Befestigungsende 4 des Ständers einer (nicht gezeigten) Werkzeugmaschine oder Meßvorrichtung bzw. an einem Bauteil 5 eines Werkzeuges 6, insbesondere eines Sensors, befestigt werden können. Dabei kann das Oberteil 2 mittels Schrauben 9 an dem Befestigungsende 4 und das Unterteil 3 an dem Bauteil 5 mittels Schrauben 10 angebracht werden, die in entsprechende Gewindebohrungen 11 einzuschrauben sind. Das Befestigungsende 4 und das Bauteil 5 besitzen ferner einen Hohlraum 14 bzw. eine Bohrung 15, durch dieThe illustrated in Figure 1 interchangeable bracket 1 consists of an upper part 2 and a lower part 3, which on the Fastening end 4 of the stator of a (not shown) machine tool or measuring device or on a component 5 of a tool 6, in particular a sensor, can be attached. The upper part 2 can by means of Screws 9 are attached to the fastening end 4 and the lower part 3 to the component 5 by means of screws 10, which are to be screwed into the corresponding threaded holes 11. The fastening end 4 and the component 5 have also a cavity 14 or a bore 15 through which

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elektrische Anschlußdrähte 16 bzw. 17 verlaufen, um vom Sensor 6 erfaßte elektrische Signale an eine externe (nicht gezeigte) Datenverarbeitungsanlage weiterzuleiten.electrical connecting wires 16 and 17 run in order to transfer electrical signals detected by the sensor 6 to an external one Forward data processing system (not shown).

Das in den Figuren 2 und 3 getrennt dargestellte Oberteil 2 besteht aus einem kreisförmigen Anschlußflansch 20 mit einem im wesentlichen ringförmig umlaufenden Vorsprung 21, der eine kreisförmige Innenkammer 22 umschließt. Am Boden der Kammer 22 ist mittels Schrauben 27 der untere Schenkel 25 einer Blattfeder 26 befestigt, und eine Platine 28 einer (nicht gezeigten) gedruckten Schaltung ist unter Zwischenfügung vorzugsweise aus einem isolierenden Werkstoff hergestellter Distanzbuchsen 30 mittels Schrauben 29 ebenfalls an der Bodenfläche 24 der kreisförmigen Inn.enkammer 22 befestigt. Die Blattfeder 26 besitzt im wesentlichen die Gestalt eines U und weist ferner einen oberen Schenkel 33 auf, der seinerseits U-förmig in zwei Endfortsätze 34 und 35 verlängert ist, die so bemessen und angeordnet sind, daß der durch sie begrenzte, dazwischen befindliche Sitz im wesentlichen mit einer rechteckigen Durchgangsbohrung 36 fluchtet, die in axialer Richtung im Anschlußflansch 20 angebracht ist, und eine untere Verbindungsfläche 37 in Gestalt eines Pyramidenstumpfes aufweist. Die Endfortsätze 34 und 35 enthalten ebenfalls durchgehende Bohrungen 40 und 41, die koaxial zueinander verlaufen und einen Teil einer Führung bilden, in der ein Schaft 42 gleiten kann, dessen Durchmesser im wesentlichen demjenigen der Führung entspricht, und der in der Nähe seines einen Endes mit einem zylindrischen Stift 43 versehen ist, der derart in axialer Richtung angeordnet ist, daß er einen Exzenter bildet, und in der Nähe seines anderen Endes mit einem radial angeordneten zylindrischen , Stift 44. Das Ende des Fortsatzes 34 enthält an der Innenseite seiner Bohrung 40 eine Ringnut 47, in der ein Sprengring oder Zurückhaltering 48 angeordnet ist, durch den sich der Fortsatz 34 mit dem Schaft 42 verbinden läßt,The upper part 2, shown separately in FIGS. 2 and 3, consists of a circular connecting flange 20 with an essentially annular circumferential projection 21 which encloses a circular inner chamber 22. At the bottom of the chamber 22, the lower leg 25 of a leaf spring 26 is fastened by means of screws 27, and a circuit board 28 of a printed circuit (not shown) is, with the interposition of spacer bushings 30 preferably made of an insulating material, also on the bottom surface 24 of the circular by means of screws 29 Inner chamber 22 attached. The leaf spring 26 has essentially the shape of a U and also has an upper leg 33 which in turn is U-shaped in two end extensions 34 and 35 which are so dimensioned and arranged that the seat delimited between them in the is essentially aligned with a rectangular through hole 36 which is mounted in the axial direction in the connecting flange 20, and has a lower connecting surface 37 in the form of a truncated pyramid. The end extensions 34 and 35 also contain through holes 40 and 41 which are coaxial to each other and form part of a guide in which a shaft may slide 42, whose diameter substantially corresponds to that of the guide and in the vicinity of its one end with a cylindrical pin 43 is provided, which is arranged in the axial direction in such a way that it forms an eccentric, and in the vicinity of its other end with a radially arranged cylindrical pin 44. The end of the extension 34 contains on the inside of its bore 40 a Annular groove 47 in which a snap ring or retaining ring 48 is arranged, through which the extension 34 can be connected to the shaft 42,

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der seinerseits über eine entsprechende Ringnut 49 verfügt. Der Endfortsatz 35 enthält eine axiale Nut 53, um den Durchtritt des Stiftes 4-3 des Schaftes 42 zu ermöglichen, und beherbergt ferner eine Schraube 54, die sich teilweise in die Bohrung 41 hinein erstreckt, um in eine Nut 55 auf dem Schaft 42 einzugreifen, von der ein erster Abschnitt 56 über einen Bereich von 180° in Umfangsrichtung und ein zweiter Abschnitt 57 in axialer Richtung verläuft. which in turn has a corresponding annular groove 49. The end extension 35 includes an axial groove 53 to to allow the passage of the pin 4-3 of the shaft 42, and also houses a screw 54, which is partially extends into the bore 41 to engage in a groove 55 on the shaft 42, a first of which Section 56 over a range of 180 ° in the circumferential direction and a second section 57 extends in the axial direction.

Ein T-förmig ausgebildeter Handgriff 60 enthält in seinem Inneren entlang eines mittleren Teiles 61 eine axiale Führung mit einem Durchmesser, der im wesentlichen demjenigen des Schaftes 42 entspricht, läßt sich in axialer Richtung auf dem Schaft 42 zwischen zwei Grenzstellungen hin- und herschieben, die durch das Zusammenwirken zwischen dem Stift 44 des Schaftes 42 und einem entsprechenden axialen Schlitz 62 im mittleren Teil 61 begrenzt sind. Der Handgriff 60 enthält in einer im Innern des mittleren Teiles 61 vorgesehenen, kreisförmigen Nut 65 einen Zurückhaltering 66, der in eine entsprechende kreisförmige Nut 67 auf dem Schaft 42 eingreift, durch den sich der Handgriff 60 mit dem Schaft 42 verbinden läßt. Die Nut 49 ist tiefer als die Nut 67 auf dem Schaft 42, um eine festere Verbindung zwischen dem Schaft 42 und dem Endfortsatz 34 als zwischen dem Schaft 42 und dem Handgriff 60 zu erhalten. Wenn daher durch axial gerichteten Kraftaufwand der Handgriff 60 in radialer Richtung vom Anschlußflansch 20 weggezogen wird, wird der Handgriff 60 zuerst vom Schaft 42 und dann dieser vom Endfortsatz 34 getrennt. Der mittlere Teil 61 des Handgriffes 60 ist ferner mit einem Endabschriitt 70 (Fig. 1) von kreisförmigem Außenquerschnitt und mit einem Mittelabschnitt 71 von quadratischem Querschnitt versehen, von dem zwei Arme 72 ausgehen, an denen sich der Handgriff 60 von Hand oder durch mechanische Mittel erfassen läßt. Wenn sich der HandgriffA T-shaped handle 60 contains in its interior along a central part 61 an axial Guide with a diameter which corresponds essentially to that of the shaft 42 can be in axial Direction on the shaft 42 back and forth between two limit positions, which by the interaction between the pin 44 of the shaft 42 and a corresponding axial slot 62 in the central part 61 are limited. The handle 60 contains a retaining ring in a circular groove 65 provided in the interior of the central part 61 66, which engages in a corresponding circular groove 67 on the shaft 42 through which the handle 60 can be connected to the shaft 42. The groove 49 is deeper than the groove 67 on the shaft 42 in order to be firmer Connection between the shaft 42 and the end extension 34 than between the shaft 42 and the handle 60 to be obtained. If, therefore, the handle 60 is removed from the connecting flange 20 in the radial direction by the application of axially directed force is pulled away, the handle 60 is first separated from the shaft 42 and then this from the end extension 34. The middle one Part 61 of the handle 60 is also provided with an end section 70 (FIG. 1) of circular external cross-section and provided with a central portion 71 of square cross-section from which two arms 72 extend, on which the handle 60 can be grasped by hand or by mechanical means. When the handle

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60 in der in Pig. 2 dargestellten Stellung befindet, läßt er sich nicht drehen, da eine Drehung des den quadratischen Querschnitt aufweisenden Mittelabschnittes 71 durch die senkrechten Wände des ringförmig umlaufenden Vorsprunges 21 auf dem Anschlußflansch 20 verhindert wird. Auf dem Anschlußflansch 20 streckt sich die Platine 28 mit der gedruckten Schaltung teilweise in den ringförmig umlaufenden Vorsprung 21 hinein und ist dort mit einer Mehrzahl von elektrischen Verbindungssteckern 75 verbunden, die in einen Block eingelassen und mit einer Schraube 76 am Anschlußflansch 20 befestigt sind, und nach oben durch eine Abdeckung 77 gegen Staub geschützt sind, welche mittels Schrauben 78 an dem ringförmig umlaufenden Vorsprung 21 befestigt ist.60 in the in Pig. 2 is in the position shown, it can not be rotated, since a rotation of the square Cross-section having central portion 71 through the vertical walls of the annular circumferential Projection 21 on the connecting flange 20 is prevented. The circuit board 28 extends on the connecting flange 20 with the printed circuit partially into the annular circumferential projection 21 and is there with a A plurality of electrical connection plugs 75 connected, which are embedded in a block and with a screw 76 are attached to the connection flange 20, and are protected against dust by a cover 77 upwards, which is fastened to the annular circumferential projection 21 by means of screws 78.

Wie insbesondere aus den Figuren 2, 3 und 7 hervorgeht, sind in die Unterseite des Anschlußflansches 20 drei Paare von Kugeln 82, 83 und 84 eingelassen und zwar in drei entsprechende Sitze 81, die im wesentlichen im Abstand vom 120° zueinander angeordnet sind. Jede Kugel ruht in einem entsprechenden konischen Sitz 87 (Fig. 7) und wird im Sitz 81 durch eine Klebepaste 88 gehalten, die gute Haftungseigenschaften im pastösen Zustand und eine durchschnittliche Aushärtungszeit aufweisen soll. Die Kugeln des Paares 82 sind in einem festen Abstand voneinander angeordnet,während beiwden Paaren 83 und 84 eine erste Kugel fest angebracht ist und die zweite Kugel mittels einer (nicht gezeigten) Schraube bewegbar ist, die in eine Gewindebohrung 90 eingreift und sich gegen den konischen Sitz 87 drücken läßt, um den Abstand zwischen den Kugeln des Paares 83 bzw. 84 verändern zu können.As can be seen in particular from FIGS. 2, 3 and 7, there are three in the underside of the connecting flange 20 Pairs of balls 82, 83 and 84 embedded in three corresponding seats 81, which are substantially spaced are arranged from 120 ° to each other. Each ball rests in a corresponding conical seat 87 (Fig. 7) and is held in the seat 81 by an adhesive paste 88 which has good adhesive properties in the pasty state and should have an average curing time. The balls of pair 82 are spaced a fixed distance from each other, while pairs 83 and 84 are one first ball is fixed and the second ball is movable by means of a screw (not shown) which engages in a threaded hole 90 and can be pressed against the conical seat 87 to the distance between the To be able to change balls of the pair 83 and 84, respectively.

Das in den Figuren 1 und 4 dargestellte Unterteil 3 besteht aus einem kreisförmigen Anschlußflansch 92 mit einem nach oben gerichteten ringförmigen Vorsprung 93 und einer unteren Kammer 94· Im Anschlußflansch 92 ist inThe lower part 3 shown in Figures 1 and 4 consists of a circular connecting flange 92 with a upwardly directed annular projection 93 and a lower chamber 94 · In the connecting flange 92 is in

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axialer Lage ein Stift 96 angeordnet, der unten einen mit Gewinde versehenen Stiel 97 und oben einen im wesentlichen parallelepipedartigen Kopf 98 besitzt, welcher eine radiale Bohrung 99 enthält. Die Abmessungen und die Anordnung des Kopfes 98 und seiner radialen Bohrung 99 sind derart, daß der Kopf 98 innerhalb der Bohrung 36 des Anschlußflansches 20 (siehe Figuren 2und 3) hin- und hergleiten und der Schaft 42 bzw. dessen Stift 43 in die Bohrung 99 eingreifen können. Zusätzlich ist der mit Gewinde versehene Stiel 97 des Stiftes 96 mit dem Anschlußflansch 92 verbunden durch eine Sicherungsmutter 102, ein mittels eines Seeger-Ringes am Anschlußflansch 92 befestigtes Kugellager 103 und eine Mutter 105, die eine Stiftschraube 106 enthält, welche in eine entsprechende radiale Durchgangsbohrung in der Mutter 105 eingeschraubt ist, um zu verhindern, daß sich die Mutter auf dem mit Gewinde versehenen Stiel 97 durch mechanische Beanspruchungen während des Betriebes lockern kann.axial position a pin 96 is arranged, the one below with Threaded stem 97 and above a substantially parallelepiped head 98 which has a radial Contains hole 99. The dimensions and arrangement of the head 98 and its radial bore 99 are such that the head 98 slide back and forth within the bore 36 of the connecting flange 20 (see FIGS. 2 and 3) and the Shank 42 or its pin 43 can engage in bore 99. Additionally, the threaded one is The stem 97 of the pin 96 is connected to the connecting flange 92 by a lock nut 102, a ball bearing fastened to the connecting flange 92 by means of a Seeger ring 103 and a nut 105 which contains a stud 106 which is inserted into a corresponding radial through hole is screwed into nut 105 to prevent the nut from resting on the threaded stem 97 can loosen due to mechanical stresses during operation.

Wie insbesondere aus den Figuren 4, 5 und 6 hervorgeht, besitzt das Unterteil 3 noch ein Gleitstück 109, welches bei den Kontaktsteckern 75 des Oberteiles 2 angeordnet ist, und an dem eine entsprechende Anzahl von elektrischen Verbindungssteckern 110 mittels einer Schraube 111 befestigt sind. Die Verbindungsstecker 110 erstrecken sich nach unten in Gestalt von Kontaktzungen 113, mit denen die Ausgänge einer flexiblen gedruckten Schaltung 114 verbunden sind, die am Gleitstück 109 und am Anschlußflansch 92 durch entsprechende Schrauben 115 und 116 befestigt ist. Das Gleitstück 109 ist in senkrechter Richtung im Verhältnis zum Anschlußflansch 92 zwischen zwei Endstellungen beweglich, die durch das Zusammenwirken zwischen zwei seitlichen Nuten 118 im Gleitstück 109 und zwei entsprechende Schrauben 119 im Anschlußflansch 92 begrenzt sind, wobei die Bewegung des Gleitstückes 109 zur Verhinderung wiederholter, schädigender mechanischer Beanspruchungen durohAs can be seen in particular from FIGS. 4, 5 and 6, the lower part 3 also has a slider 109 which is arranged at the contact plugs 75 of the upper part 2, and on which a corresponding number of electrical connection plugs 110 are fastened by means of a screw 111. The connectors 110 extend downward in the form of contact tongues 113, with which the outputs of a flexible printed circuit 114 are connected which is attached to the slider 109 and to the connecting flange 92 by means of corresponding screws 115 and 116. The slider 109 is in relation in the vertical direction movable to the connecting flange 92 between two end positions, which by the interaction between two lateral Grooves 118 in the slider 109 and two corresponding screws 119 in the connecting flange 92 are limited, with the movement of the slide 109 to prevent repeated, damaging mechanical stresses duroh

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die Reibung einer V-förmig gebogenen Zunge 120 gebremst ist, die am einen Ende des Gleitstückes 109 mittels einer Schraube 121 befestigt ist und mit ihrer Scheitelstelle gleitbar gegen eine Schulter des Anschlußflansches 92 anliegt. the friction of a V-shaped curved tongue 120 is braked, which at one end of the slider 109 by means of a Screw 121 is fastened and with its apex it rests slidably against a shoulder of the connecting flange 92.

Im Anschlußflansch 92 (siehe Figuren 1 und 3) sind drei im wesentlichen keilförmig ausgebildete Elemente 122, 123 und 124· untergebracht, die im Abstand von 120° zueinander derart angeordnet sind, daß sie mit den drei Kugelpaaren 82, 83 und 84 in der Unterseite des Anschlußflansches 20 in Eingriff treten können.In the connection flange 92 (see FIGS. 1 and 3) there are three essentially wedge-shaped elements 122, 123 and 124 · housed, which are arranged at a distance of 120 ° from one another in such a way that they with the three pairs of balls 82, 83 and 84 in the underside of the connecting flange 20 can come into engagement.

Figur 8 zeigt schließlich einen Anschlußflansch 127, der dem beschriebenen Anschlußflansch 20 entspricht und in . gleicher Weise die Blattfeder 26, die gedruckte Schaltung 28 und die drei Kugelpaare 82, 83 und 84 enthält, jedoch in Sitzen 130 über drei weitere Kugelpaare 132, 133 und 134 verfügt, um den Anschluß von Unterteilen eines Typs zu gestatten, wie er insbesondere untea? Hinweis auf die Figur 4 beschrieben wurde, jedoch wesentlich größere Abmessungen zur Aufnahme beträchtlich höherer Belastungen besitzt.Finally, FIG. 8 shows a connecting flange 127 which corresponds to the connection flange 20 described and in. in the same way the leaf spring 26, the printed circuit 28 and the three pairs of balls 82, 83 and 84, but in seats 130 over three further pairs of balls 132, 133 and 134 has to allow the connection of sub-parts of a type as it is in particular untea? Reference to the Figure 4 has been described, but much larger dimensions to accommodate considerably higher loads owns.

Für den Betrieb werden die entsprechenden Anschlußflächen der Anschlußflansche 20 und 92 parallel zueinander ausgerichtet, indem der Abstand zwischen den Kugeln der Paare 83 und 84 einjustiert wird, während die Klebpaste 88 noch nicht vollständig ausgehärtet ist und es daher ermöglicht, daß die konischen Sitze 87 verschoben werden können.For operation, the corresponding connection surfaces of the connection flanges 20 and 92 are aligned parallel to one another, by adjusting the distance between the balls of pairs 83 and 84 while the adhesive paste 88 is not yet fully cured and therefore allows the conical seats 87 to slide can.

Zur Befestigung des Bauteiles i> des Werkzeuges 6 am Befestigungsende 4 des Ständers der Meßvorrichtung mittels der erfindungsgemäßen Wechselhalterung werden zuerst das Oberteil 2 und das Unterteil 3 fest mit dem Sefestigungs-To fasten the component i> of the tool 6 to the fastening end 4 of the stand of the measuring device by means of the interchangeable holder according to the invention, the upper part 2 and the lower part 3 are first fixed to the fastening

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ende 4 bzw. dem Bauteil 5 verbunden. Dann wird das Unterteil 3 in Berührung mit der Unterseite des Oberteiles 2 gebracht, aus dem der Handgriff 60 herausgezogen und um 180° gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Stellung gedreht wird, so daß der axiale Stift 43 des Schaftes 42 innerhalb der axialen Nut 53 des Endfortsatzes 35 der Blattfeder 26 ruht. In diesem Zustand wird der Kopf 98 des Stiftes 96 in den zwischen den Endfortsätzen 34 und 35 befindlichen Sitz gebracht, so daß ein axialer Druck auf den Handgriff 60 den Schaft 42 veranlaßt, sich entlang des axialen Abschnittes 57 seiner Nut 55 zu verschieben und in die radiale Bohrung 99 des Kopfes 98 einzutreten und dann mittels des Zurückhalteringes 48 mit dem Endfortsatz 34 in Eingriff zu gelangen. Auf diese Weise werden das Oberteil 2 und das Unterteil 3 miteinander verbunden, jedoch ist diese Verbindung lose, weil der axiale Stift 43 auf das Unterteil 3 hinweist, bei welcher Stellung der Stift 96 noch eine weitere axiale Bewegung ausführen kann. Eine feste Verbindung zwischen dem Oberteil 2 und dem Unterteil 3 wird durch einen weiteren Vorgang erreicht, bei dem der Handgriff 60 radial nach außen gezogen wird, bis sein Mittelabschnitt 71 von quadratischem Querschnitt sich über die senkrechten Wände des ringförmig umlaufenden Vorsprunges des Anschlußflansches 20 hinausbewegt hat, indem eine Zugkraft aufgewandt wird, die ausreichend ist, um die Verbindung zwischen dem Handgriff 60 und dem Schaft 42 zu lösen, jedoch nicht die Verbindung zwischen dem Schaft und dem Endfortsatz 34. Dann wird der Handgriff 160 um, 180° gedreht, wobei der Schaft 42 entlang des Abschnittes 56 seiner Nut 55 gleitet und mit dem oberen Ende der Bohrung 99 im Kopf 98 mittels des axialen Stiftes 43 in Eingriff tritt, wie dies in Figur 4 gezeigt ist. Dabei biegt sich der obere Schenkel 33 der Blattfeder 26 geringfügig auf den unteren Schenkel 25 zu, um auf den Stift einen Zug auszuüben und dadurch eine stramme Verbindung zwischen dem Oberteil 2 und dem Unterteil 3 und folglichend 4 or the component 5 connected. Then the bottom part 3 brought into contact with the underside of the upper part 2, from which the handle 60 is pulled out and around 180 ° relative to the position shown in Fig. 1 is rotated, so that the axial pin 43 of the shaft 42 within the axial groove 53 of the end extension 35 of the leaf spring 26 rests. In this state, the head 98 of the pen becomes 96 in the between the end appendages 34 and 35 Brought seat, so that an axial pressure on the handle 60 causes the shaft 42 to move along the axial section 57 to move its groove 55 and enter the radial bore 99 of the head 98 and then by means of of the retaining ring 48 to come into engagement with the end extension 34. In this way, the top 2 and the Lower part 3 connected to one another, but this connection is loose because the axial pin 43 on the lower part 3 indicates the position at which the pin 96 can still perform a further axial movement. A solid connection between the upper part 2 and the lower part 3 is achieved by a further process in which the handle 60 is pulled radially outward until its central portion 71 of square cross-section extends over the vertical walls of the annular circumferential projection of the connecting flange 20 has moved out by a tensile force is expended, which is sufficient to the connection between the handle 60 and the shaft 42 to loosen, but not the connection between the shaft and the end extension 34. Then the handle 160 to, Rotated 180 °, the shaft 42 slides along the portion 56 of its groove 55 and with the upper end of the Bore 99 in the head 98 engages by means of the axial pin 43, as shown in FIG. Included the upper leg 33 of the leaf spring 26 bends slightly towards the lower leg 25 to the pin to exercise a train and thereby a tight connection between the upper part 2 and the lower part 3 and consequently

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zwischem dem Befestigungsende 4 an der Säule der Maschine und dem Werkzeug 6 herzustellen. Auf diese Weise werden das Oberteil 2 und das Unterteil 3 mit Genauigkeit in eine unveränderliche, feste Stellung zueinander gebracht, in welcher jedes der keilförmigen Elemente 122, 123 und zwischen dem entsprechenden Kugelpaar 82, 83 bzw. 84 ruht. Der Zug zwischen dem Oberteil 2 und dem Unterteil 3 kann durch axiales Verstellen des Stiftes 96 mittels der Mutter 105 und der Sicherungsmutter 102 eingestellt werden, wobei die Höhe des Zuges beispielsweise durch eine Kraftmeßzelle nachgeprüft werden kann.between the fastening end 4 on the column of the machine and the tool 6 to produce. In this way, the upper part 2 and the lower part 3 with accuracy in one immutable, fixed position to one another, in which each of the wedge-shaped elements 122, 123 and rests between the corresponding pair of balls 82, 83 and 84, respectively. The train between the upper part 2 and the lower part 3 can be adjusted by axially adjusting the pin 96 by means of the nut 105 and the lock nut 102, wherein the height of the train can be checked for example by a load cell.

Der Verbindungsvorgang wird abgeschlossen, indem man den Handgriff 60 so weit radial nach innen drückt, bis die Ringnut 65 mittels des Zurückhalteringes 66 mit der Ringnut 67 auf dem Schaft 42 in Eingriff gelangt.The connection process is completed by pressing the handle 60 radially inward until the Annular groove 65 comes into engagement with the annular groove 67 on the shaft 42 by means of the retaining ring 66.

Das Oberteil 2 und das Unterteil 3 lassen sich durch eine Reihe von Schritten wieder voneinander trennen, die im wesentlichen denjenigen für die Verbindung entsprechen, jedoch in umgekehrter Reihenfolge. Zuerst wird der Handgriff 60 um einen bestimmten Betrag herausgezogen, dann um 180° gedreht, wobei die feste Verbindung zwischen dem Schaft 42 und dem Stift 96 gelockert wird, worauf der Handgriff um eine zweite Strecke herausgezogen wird, um den Schaft 42 vollständig außer Eingriff mit dem Stift 96 zu bringen, wobei das Oberteil 2 und das Unterteil 3 endgültig voneinander getrennt werden.The upper part 2 and the lower part 3 can be separated from each other again by a series of steps, which in the essentially correspond to those for the connection, but in reverse order. First is the handle 60 pulled out by a certain amount, then rotated 180 °, whereby the fixed connection between the Shank 42 and pin 96 is loosened, whereupon the handle is pulled out a second distance to to bring the shaft 42 completely out of engagement with the pin 96, the upper part 2 and the lower part 3 are finally separated from each other.

Aus der Beschreibung geht hervor, daß die erfindungsgemäße Wechselhalterung eine sehr schnelle Verbindung ermöglicht, die mit einer Genauigkeit in der Größenordnung von 1/um reproduzierbar ist. Polglich kann eine wiederholt erforderliche Kompensation des mit der Meßvorrichtung verbundenen Meßwertverarbeiters vermieden werden, was zu einer beträchtlichen Ersparnis in der durchschnittlich erforderlichen Meßzeit führt, wodurch sich die Gesamt-It can be seen from the description that the interchangeable holder according to the invention enables a very fast connection which can be reproduced with an accuracy of the order of magnitude of 1 μm. As a result, a repeatedly required compensation of the measured value processor connected to the measuring device can be avoided, which leads to a considerable saving in the average required measuring time, whereby the overall

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kosten für das Messen mechanischer Gegenstände erheblich reduzieren lassen.Significantly reduce the cost of measuring mechanical objects.

Die Möglichkeit, die Zugkraft zwischen dem Oberteil 2 und dem Unterteil 3 einstellen zu können, gestattet es, auch bei Wechselhalterungen zum Anschließen sehr schwerer Werkzeuge, welche wesentlich höhere Zugkräfte verlangen, zusammen mit dem gleichen Schaft 42 nur eine einzige Blattfeder 26 und einen entsprechenden Stift 96 zu verwenden, wie dies teilweise in der Figur 8 angedeutet ist. Die besondere Einfachheit der Arbeitsvorgänge für das Verbinden und Trennen der Wechselhalterung 1 bedeutet, daß mit voller Automatisierung gearbeitet werden könnte, falls es erforderlich wäre, mehrere Werkzeuge gegeneinander auszutauschen, wodurch sich weitere Einsparungen in Arbeitszeit und Kosten ergeben.The possibility of being able to adjust the tensile force between the upper part 2 and the lower part 3 also allows in the case of interchangeable holders for connecting very heavy tools that require significantly higher tensile forces to use only a single leaf spring 26 and a corresponding pin 96 with the same shaft 42, as indicated in part in FIG. The particular simplicity of the operations for joining and separating the interchangeable holder 1 means that with full Automation could be used if it were necessary to exchange several tools against each other, which results in further savings in working time and costs.

Mögliche Abwandlungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen beispielsweise darin, daß die Lagerungsanordnung aus den drei Kugelpaaren 82, 83 und 84, die mit den drei zugehörigen,im wesentlichen keilförmigen Elementen 122, 123 und 124 zusammenarbeiten, ersetzt werden kann durch ein Kugelpaar, welches auf einem keilförmigen Element ruht, wie es bereits beschrieben wurde, drei im Winkel von 120° zueinander angeordnete Kugeln, die auf einer einzigen dazu zentralen Gegenkugel ruhen, und eine Oberfläche, die beispielsweise diejenige des Anschlußflansches 20 oder des Anschlußflansches 92 sein kann, gegen eine einzige Gegenkugel abstützt.Possible modifications of the device according to the invention consist, for example, that the storage arrangement of the three pairs of balls 82, 83 and 84, which with the three associated, essentially wedge-shaped elements 122, 123 and 124 work together, can be replaced by a pair of balls, which on a wedge-shaped element rests, as has already been described, three balls arranged at an angle of 120 ° to each other, which on a single to rest central counter-ball, and a surface that, for example, that of the connecting flange 20 or the connecting flange 92 can be supported against a single counter-ball.

Weitere Lagerungskombinationen sind möglich, vorausgesetzt, daß eine Parallelität zwischen den Ebenen der Anschlußflansche 20 und 92 dee Oberteiles 2 bzw. des Unterteiles 3 eingestellt werden kann, um eine unbeeinflußbare Stellung zwischen dem Oberteil 2 und dem Unterteil 3 zu erreichen. Anstelle der keilförmig ausgebildeten ElementeOther storage combinations are possible, provided that there is parallelism between the levels of the connecting flanges 20 and 92 of the upper part 2 or of the lower part 3 can be adjusted to a non-influenceable To achieve position between the upper part 2 and the lower part 3. Instead of the wedge-shaped elements

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122, 123 und 124 könnten auch solche zylindrischer Gestalt verwendet werden, welche mit den Kugelpaaren 82, 83 und 84 zusammenarbeiten.122, 123 and 124 could also be used such cylindrical shape, which with the ball pairs 82, 83 and 84 work together.

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Claims

Dr. Joachim RasperDr. Joachim Rasper

Patent attorney Wiesbaden ^DEA

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J.E.A. Digital Electronic Automation S.p. A. Moncalieri, Turin, Italy

Interchangeable holder for precisely reproducible clamping of a measuring tool in a measuring device

claims

Interchangeable holder for precisely reproducible clamping of a measuring tool in a measuring device, characterized by a first component (upper part 1) for attachment to the measuring device and a second component (lower part 2) for attachment to the tool (5,6), both of which can be connected to one another by coupling elements provided on them.

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2. Exchange bracket according to claim 1, characterized in that the coupling elements means for locking of the two components with one another and means (81-84, 122-124) for the precise positioning of the two components embrace each other.

3. interchangeable bracket according to claim 2, characterized in that the means for positioning the two Components to each other comprise at least one element belonging to the one component, which element is in contact with one or more reference surfaces of the other of the two components,

4. interchangeable bracket according to claim 3 »characterized in that that the first of these elements (122-124) for positioning the components (2,3) to one another in contact with two reference surfaces (82-84) of the other component that converge at an angle (2) is located,

5. interchangeable holder according to claim 3 or 4 »characterized in that that three of these first elements (122-124) between three pairs of the second elements (82-84) are arranged.

6. Change holder according to claim 5, characterized in that each of the three first elements (122-124) has a substantially wedge-shaped or cylindrical cross section.

7. interchangeable holder according to claim 5 or 6, characterized in that that each element of these three pairs of second elements (82-84) is a sphere.

8. Change holder according to one of claims 2-7, characterized characterized in that the means to mutual

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Locking the two components (2,3) comprise a first pin (96-98) with a radial bore (99), which is connected to one of the two components (3), and a second fixed coupling element, which is connected to the other of the two components (2) and a movable locking element carries, which is provided for engaging in the pin (96) of one component (2).

9. change holder according to claim 8, characterized in that the pin (96) on the associated component (3) is attached in a manner that allows axial displacement of the pin (96) relative to the associated component (3) permitted.

10. Interchangeable holder according to claim 8 or 9, characterized in that that the fixed coupling element is a U-shaped leaf spring (26) with a free leg (33) carrying a first (34) and a second (35) end appendage between them form a seat for receiving the pin (96) and have coaxially aligned bores (40, 41), which form part of a guide in which a shaft (42) is slidably arranged, which leads to the movable locking elements belongs.

11. Interchangeable holder according to claim 10, characterized in that the shaft (42) is an eccentric part (43) comprises, and that the shaft (42) and the eccentric part (43) in the radial bore (99) in the The pin (96) can be inserted by axial displacement and firmly locked by rotation in the bore (99) are.

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12. Interchangeable bracket according to claim 11, characterized in that that the axial and the rotational movement of the shaft (4-2) through a surface groove (55) in the Shaft (4-2) are guided, which have a first axial section (56) and a second circumferential section (57) having, and which with the first end extension (35) of the leaf spring (26) via a coupling element in engagement stands.

13. interchangeable holder according to claim 11 or 12, characterized in that that the axial and the rotary movement of the shaft (42) can be carried out with the aid of a handle (60) are, which in its central portion (71) has an axial guide in which the shaft (42) between two limit positions is displaceable by the interaction between one radially in the shaft (42) arranged pin (44) and an axial one provided in the middle section (71) of the handle (60) Slot (62) are limited.

14 »Interchangeable holder according to claim 13, characterized in that that the shaft (42) has a first annular groove (67) at its end, which with the help of a β first retaining ring (66) made of elastically deformable material a connection with a corresponding one Annular groove (65) allowed, which is provided in the axial guide of the handle (60).

15. Interchangeable holder according to one of claims 10-14, characterized in that the shaft (42) at its other end contains a second annular groove (49) which by means of a second retaining ring (48) made of elastic material with a corresponding annular groove (47) can be connected, which is provided in the axial bore (40) of the second end extension (34).

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16. Wechaelhalterung according to claim 15 and 16, characterized characterized in that the connection between the shaft (42) and the second end extension (34) is stronger than the connection between the shaft (42) and the handle (60).

17. Interchangeable holder according to one of claims 1-16, characterized characterized in that a printed circuit (28, 114) is housed, which are interconnected by elec-. Trical connecting plugs (75, 110) can be connected to one another are to receive electrical signals from the tool (6) to an external data processing unit of the To be able to forward measuring device.

18. Exchange holder according to claim 17, characterized in that the printed circuit (114) in the the second of the components (3) is designed to be flexible.

19. Interchangeable holder according to claim 2 or claims 3-19 dependent thereon, characterized in that that the means for positioning the two components (2, 3) to one another allow an accuracy of 1 / um.

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