DE3118612A1

DE3118612A1 - "einrichtung zur ankopplung eines messtisches an das grundgestell einer messmaschine"

Info

Publication number: DE3118612A1
Application number: DE19813118612
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. Donat; Wolfgang Dipl.-Ing. DDR 6902 Jena-Lobeda Krauhs
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1980-07-31
Filing date: 1981-05-11
Publication date: 1982-05-06
Also published as: DD152409A1; IT8168041A0; GB2080954A; IT1144437B; GB2080954B

Description

Einrichtung zur Ankopplung eines Meßtisches an das Grundgestell einer Meßina sch ine

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ankopplung eines Meßtisches an das Grundgestell ^iner Stoßmaschine, vorzugsweise für Dreikoordinaten-Meßmaschinen·

In den Zeitschriften "Werkstatt und Betrieb" 107 (1974-), Heft 11, Seiten 655 ff und "wt - Zeitschrift für industrielle Fertigung" 66 (1976), Heft 3, Seiten 172 ff sowie in der DE-AS 2248 1°A sind Dreikoordinaten-Meßmaschinen in Portalbauweise dargestellt, welche ein Grundgestell mit Führungen umfassen, auf denen ein fahrbares Potal gelagert ist* An dem Portal ist ein Kreuzschlitten angeordnet, der die Z-Pinole mit dem Laster trägt. Gleichfalls auf dem Grundgestell angeordnet ist der Meßtisch, auf welchem das Meßobgekt aufgenommen wird, wobei der Meßtisch vorteilhaft aus Hartgestein besteht.

Bei diesen Meßmaschinen ruht das Heßobjekt während der Messung auf dem mit dea Grundgestell fest verbundenen Meßtisch.: und der lastlcopf mit dem Taster führt die notwendigen Meßbewegungen aus. Durch die feste Verbindung von Meßtisch und Grundgestell wirken sich bei diesen Meßmaschinen Laständerungen auf dem Meßtisch infolge unterschiedlicher Meßobjektmasse auch auf das Grundgegestell und die auf dieses» befindlichen Führungen aus·

3633

Diese Ιλstandertragen bewirken Deformationen in den führungen und beeinflussen somit die AblaufquaIitat der darauf geführten Teile und damit die Meßgenauigkeit der SLoordinaten-Meßmaschine ·

In der DE-AS 1798 I9I ist eine Koordinaten-Meßmaschine mit einem auf einem Grundgestell angeordneten Meßtisch beschrieben und dargestellt. Der Meßtisch ruht dabei auf vier vertikal im Grundgestell geführten Säulen und kann durch eine hydraulische Kolben-Z^lindereinheit in vertikaler Hichtung verschoben und durch eine Peststellvorrichtung in gewünschter Höhe arretiert werden. Gegenüber dem Grundgestell ist der Meßtisch federnd vorgespannt und wird gegen zwei am Grundgeste3.1 vorhandene Führungen gezogen. Bei dieser Meßmaschine wird der Meßtisch in der Höhe eingestellt und fest mit dem Grundgestell durch Arretierung der Säulen verbunden, so daß die Masse des Meßobjektes ebenfalls auf das Grundgestell einwirkt und die oben angegebenen Nachteile auftreten·

Es ist der Zueck der Erfindung, die Hachteile des Standes der Technik zu beseitigen und die Genauigkeit der Messungen mit Koordinatenmeßgeräten durch Ausschaltung von fehlerverursachenden Bedingungen zu erhöhen·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Meßmaschinen eine spannungs- und spielfreie Ankopplung des Meßtisches an das Grundgestell derart zu schaffen, daß ein Einfluß des Meßobjjektgewichtes und Umgebungseinflüsse auf die Genauigkeit der auf dem Grundgestell angeordneten Führungen weitestgehenö beseitigt sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Einrichtung zur Ankopplung eines Meßtisches an das Grundgestell

3633

I ff ·

einer Meßmaschine mit einem geschweißten Grandgestell dadurch gelöst, daß in Kreuztangspunkten der Längs- und Querrippen des Grundgestelles mit Gleitlagerstellen versehene Hülsen stoffschlüssig angeordnet sind, in denen in der Hohe justierbare Stützen vorgesehen sind, die direkt auf dem fundament ruhen und auf denen der Meßtisch in lagerelementen gelagert ist, und daß Verbindungselemente vorgesehen sind, die den Meßtisch mit dem Grundgestell spiel- und spannungsfrei in definierter Lageorientierung verbinden»

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist für jede Stütze ein Membranelement vorgesehen, welches einerseits an dem, dem Meßtisch zugewandten Ende einer Stütze und andererseits am Grundgestell befestigt ist, und auf den Stützen zur Aufnahme des Meßtisches und zur Lageorientierung Verbindungselemente in Porm einer Kugelpfanne, eines auf die Kugelpfanne ausgerichteten V-Lagers und weiterer Planlage! angeordnet sind, mit denen entsprechend geformte Zapfen, die an der Unterseite des Meßtisches angebracht sind, in Wirkverbindung stehen·

Es ist weiterhin vorteilhaft, daß an der Unterseite des auf den Stützen über Lagerelemente gelagerten Meßtisches ein Kugelzapfen und ein Mhrungszapfen und auf dem Grundgestell ein mit einer Kugelaufnahme versehenes Verbindungselement und eine anstellbare Geradführung angeordnet sind, wobei der Kugelzapfen mit der Euge!aufnahme und der Führungszapfen mit der Geradführung in Wirkverbindung stehen, wobei die Kuge!aufnahme und die Geradführung mit an sich bekannten Mitteln losefrei einstellbar sind.

Bei Anwendung der Erfindung ergeben sich wesentliche Vorteile im Hinblick auf die Genauigkeit des Ablaufes von Schlitten und Portalen bei Eoordinatenmeßmaschinen.

Durob die Werkstticklast bedingte Einflüsse auf die Führungen sind weitestgefcend ausgeschaltet, da diese Lasten die Stützen und das Fundament direkt aufnehmen»

^ψ Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden· In der Zeichnung zeigen

Fig» 1 die Anordnung des Grundgestelles mit Meßtisch,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Grundgestell

Fig» 3 die lagerung einer Stütze im Grundgestell,

Fig* 4 bis 7 Verbindungselemente

Fig« 8 eine Verbindung Meßtisch-Grundgestell und

Fig. 9 einen Schnitt durch ein Verbindungselement»

Die Meßmaschine gemäß Fig. 1 umfaßt ein aus Längs- und Querrippen zusammengeschweißtes Grundgestell 1, welches

§ auf einem Fundament 2 auf Stütze lementen 3 ruht. Auf dem

Grundgestell 1 sind Führungen 4 für zu bewegende Bauteile,

z. B. Portal 5, angeordnet. An dem Portal 5 ist beispieIsweise ein Kreuzschlitten 6 verschiebbar gelagert, welcher eine Pinole 7 mit dem Taster 8 zur Antastung eines Meßobjektes trägt.

' In Eeeuzungspunkten der Lingsrippen 9 und Querrippen 10 (Fig. 2) des Grundgesteiles 1 sind Hülsen 11 stoffschlüssig vorgesehen, welche Gleitlager 12 und 13 besitzen und in denen in der Höhe justierbare Stützen 14 angeordnet sind, welche direkt oder Über Stützelementen ; 15 auf dem Fundament 2 ruhen. Auf den Stützen 14 ist in « Lagerelemeaten 16 der ließtisch 17 der Meßmaschine gelagert, der vorteilhaft aus Hartgestein besteht»

Zur Lagerung des Meßtisches 17 im Bezug auf das Grundgestell 1 werden mindestens drei Stützen 14 benotigt. Fig. 3 zeigt die Lagerung einer Stütze 14 in einer

β · « ■ I *

a is

• · ■ t t

' 3 ι 13312

Hälse 11 des Grundgestelles * and die Fixierung der Stütze 14 in horizontaler Ebene im Bezog auf das Grandgestell 1 mit Hilfe eines Membranelenientes 18, welches einerseits an des dem Meßtisch 17 zugewandten Ende der Stütze 14 und andererseits am Grandgestell 1 befestigt ist. Dieses Membranelement 18 erlaubt jedoch geringfügige vertikale Bewegungen der Stützen 14 in den MlseD 11, um ein losefreies Einstellen der Stützhöhe und gleichmäßiges üiragen des Meßtisches zu gewährleisten-Die Anordnung des Membranelementes 18 erweist sich als vorteilhaft und zur genauen Fixierung der Stützen 14 zum Grundbett 1 notwendig, da stets in den Gleitlagerstellen 12 genügend Spiel vorhanden sein muß, um geringe Ausgleichsbewegungen der Stützen 14 in den Hülsen zu ermöglichen.

In den Figuren 4 bis 7 sind zwei- bzw. dreiteilige LagereiemeBte ssslog IS dargestellt, wobei vorteilhafter— tfetse die an der Unterseite des Meßtisches 17 angeordneten Zapfen 19 mxt einer Kalotte 20 versehen sind, die jeweils in oder auf den Verbindungselementen der Stützen 14 ruht, wobei diese Verbindungselemente die Form eines Kegellagers 21, eines auf das Kegellager 21 ausgerichteten V-lagers 22 und weitere die Form von Planlagern 23 aufweisen· Diese Elementekombination dient in beschriebener Anordnung der Lageorientierung des Meßtisches 17 zua Gruiadgestell 1_C Das in Fig. 7 dargestellte Verbindungs- und Lagerelement kommt in seiner Wirkung der Ausführungsform nach Fig· 6 gleich· Bei ihm ist zwischen dem Zapfen 19 und dem Planlager 23 ein CTj_-h einsr Zslotire ghc? einer ebenen Flenne versehenes Zwischenstück 24 vorgesehen.

Bei dieser Anordnung dienen der Zapfen 19 in Verbindung mit der Kegelpfanne 21 der Fixierung des Meßtisches 17 gegen Verschiebung in der Ebene, der Zapfen

19 in Verbindung mit dem V-Lager 22 der Verhinderung des Brehens des Meßtisches 17 und der Zapfen 19 in Verbindung mit dem Planlager 23 der Verhinderung des Abkippens des Meßtisches 17·

Sine weitere Möglichkeit bei Abstützung des Heßtisches 17 mit den Stützen 14 und Lagere lementen nach Pig· 7 bei Fortfall des Membranelementes 18 die seitliche Bewegungsfreiheit des Meßtisches 17 zu verhindern, besteht, wie ia lig· 8 gezeigt, dsrin_s daß eis Kugel= zapfen 25 und ein Sührungszapfen 26 an der Unterseite des Meßtisches 17 sngsordnet sind, welche mit einer Eugelaufnahme 27 in einem Verbindungselement 28 und einer anstellbaren Geradführung 29₅ die auf dem Grundgestell 1 angeordnet sind, in Wirkverbindung stehen· Mit an sich bekannten, in Fig. 8 und 9 nicht dargestellten Mittels .sind die Eugelaufnahme 27 und die Geradführung 29 losefrei einstellbar, wobei die EugelaufjMhme 27 im Verbindungselement 28 in der Höhe justierbar ist· Hier verhindern Kugelzapfezi 25 tmd Eugelaufnahme 27 eine Verschiebung des Meßtisches 17 in der Ebene, Pöhrungszapfen 26 und die prismatische Geradführung 29* deren Achse auf die Eugelaufnahme 27 ausgerichtet ist, verhindern eine Drehung des Meßtisches I7 im Bezug auf das Grundgestell 1_e

Claims

3113612 Patentansprüche s

1. Einrichtung zur Ankopplung eines Meßtisches an das Grundgestell einer Heßmaschine, wobei das Grundgestell miteinander verschweißte längs- und Querrippen umfaßt and mittels Stützelementen auf einem Fundament oder einer Unterlage ruht und daß auf oder in dem Grundgestell Fuhrungen für zubewegende Bauteile der Meßmaschine angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in Kreuzungs— punkten der Längs- und Querrippen des Grundgestelles mit GleitlagersteIlen versehene Hülsen stoffschlüssig angeordnet sind, in denen in Hohe justierbare Stützen vorgesehen sind, die direkt auf des: Fundament ruhen und auf denen der Meßtisch in Lagerelementen gelagert ist, und daß Verbindungselemente vorgesehen sind, die den Meßtisch mit dem Grundgestell spiel- und spannungsfrei in definierter Lageorientierung verbinden.

2· Einrichtung nsch Anspruch 1, dadureh gekennzeichnet, daß für jede Stütze ein Membranelement vorgesehen ist, welches einerseits an dem, dem Meßtisch zugewandten Ende einer Stütze und andererseits am Grundgestell befestigt ist, und daß auf den Stützen zur Aufnahme des Meßtisches und dessen Lageorientierung Verbindungselemente in Eorm einer Kugelpfanne oder eines Fegellagers, eines auf die Eageipfanne oder das Eegellsger ausgerichtei-eB V—Lagers und weiterer Planlager angeordnet sind, mit denen entsprechend geformte Zapfen, die an der Unterseite des Meßtisches angebracht sind, in Wirkverbindung stehen«,

3_e Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadureh gekennzeichnet, daß an der Unterseite des auf den Stützen über Lagerelemente seitlich entkoppelt gelagerten Meßtisches ein Kugelzapfen und ein Führungszapfen und auf den Grundgestell ein mit einer Kugelaufnahme versehenes Verbindungselement und eine anstellbare Geradführung angeordnet sind, wobei der Kugelzapfen mit der Kugelaufnahme

3653

• c β - e ee

3113612

und der Führuugssapfen mit der Geradführung in WirkverMndung stehen und die Kugelaufnahme und die Geradführung mit ac sich bekannten Mitteln loeefrei einstellbar sind·