DE3243275A1

DE3243275A1 - Messgeraet

Info

Publication number: DE3243275A1
Application number: DE19823243275
Authority: DE
Inventors: Masami Kawasaki Kanagawa Saito; Hideo Sakata
Original assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1981-11-25
Filing date: 1982-11-23
Publication date: 1983-06-01
Also published as: US4442607A; DE3243275C2; GB2112943A; GB2112943B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßgerät, bei dem Bin einen Meßfühler od. dgl. tragendes bewegliches Bauteil mit Bezug zu einem auf einer Grundplatte ruhenden, zu vermessenden Werkstück bewegbar ist, wie das für ein zweidimensionales, ein dreidimensionales Meßgerät (Koordinatenmeßgerät), für ein Kontur-, ein Dehnungsmeßgerät od. dgl. zutreffend ist, und insbesondere auf Verbesserungen bei den Führungsschienen eines solchen Meßgeräts.

Bei einem Meßgerät der obigen Art wird im allgemeinen eine Verschiebung eines Meßfühlers mit Bezug auf die obere Fläche einer Grundplatte erfaßt, und demzufolge ist es bei solchen Meßgeräten, bei denen lediglich zum Messen der Meßfühler bewegt wird, notwendig, ein Meßfühler-Traggestell, das den Meßfühler aufnimmt, parallel zur oberen Fläche der Grundplatte zu führen.

BAD ORIGINAL

-r-

Im Hinblick hierauf wurden bisher mit hoher Präzision fertigbearbeitete Führungsschienen parallel zueinander mit Hilfe von Formstücken für eine exklusive Verwendung und Schrauben an der Grundplattenoberfläche befestigt. Hieraus folgend haben sich solche Nachteile herausgestellt, daß für die Anbringung der Führungsschienen außerhalb des Bereichs der Oberfläche der Grundplatte ein größer Arbeits-. aufwand erforderlich ist, daß ein wirksamer, für das Auflagern eines Werkstücks zur Verfügung stehender Teil gering ist und daß ein Werkstück von großem Gewicht nicht von einer Seite der Richtplatte, um auf dieser gelagert zu werden, parallel bewegt werden kann.

Andererseits gibt es Fälle, in denen beispielsweise die Führungsschienen an der Decke eines Gebäudes aufgehängt oder in denen diese Schienen über ein Bett am Boden ohne Verbindung mit der Grundplatte angeordnet werden. In diesen Fällen ist ein großer Arbeitsaufwand notwendig, um eine Parallelität zwischen der Grundplattenoberfläche und diesen Führungsschienen zu erhalten, und darüber hinaus müssen Maßnahmen gegen Erschütterungen oder Schwingungen der Führungsschienen ergriffen werden, was erhöhte Kosten und eine verminderte Genauigkeit zur Folge hat.

Da ferner bei den herkömmlichen Konstruktionen die Führungsschienen an der Grundplatte fest vorgesehen sind, haben sich Nachteile insofern ergeben, als dann, wenn diese auf Grund eines Schadens an einer Skala oder aus anderen Gründen ausgetauscht werden müssen, es sehr schwierig ist, diesen Austausch gegen neue vorzunehmen, wie es auch schwierig ist, die neue(n) Führungsschiene(n) zu positionieren, woraus folgt, daß die Einhaltung der Genauigkeit nach dem Austausch mit Schwierigkeiten verbunden ist. Weitere Schwierigkeiten ergeben sich bei den herkömmlichen Konstruktionen in der Positionierung des Meßfühler-Traggestells mit Bezug zu den Führungsschienen.

Ziel der Erfindung ist es, ein Meßgerät zu schaffen, bei dem es möglich ist, eine Parallelität zur Oberfläche der Grundplatte leicht und mit geringem Arbeitsaufwand zu erhalten, wenn diese bzw. wenn mit dieser verbundene Führungsschienen ausgetauscht wurden. Ferner wird eine leichte, einfach zu bewerkstelligende Positionierung der Teile angestrebt.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird erfindungsgemäß eine Grundplatte vorgesehen, die mit einer Vertiefung, Ausnehmung od. dgl. versehen ist, in welcher ein zugeordnetes Endteil eines Führungsschienenträgers mit Hilfe eines Klebemittels eindeutig befestigt ist, wobei das andere, vordere Endteil mit. einer der Positionierung dienenden Stirnfläche ausgestattei und eine Führungsschiene an diesem vorderen Endteil lösbar derart befestigt ist, daß die Führungsschiene mit Hilfe der der Positionierung dienenden Stirnfläche in ihre richtige Lage zu bringen ist. Hierbei ist eine exzentrische Positioniereinrichtung zwischen dem Führungsschienenträger und der Führungsschiene vorgesehen, um die Führungsschiene gegen die positionierende Stirnfläche des Führungsschienentragers bei Befestigung der Schiene an diesem zu pressen, so daß die Parallelität der Führungsschiene zur oberen Fläche der Grundplatte bei Klebebefe- stigung des Führungsschienentragers erhalten und die abnehmbare Führungsschiene leicht unter Verwendung der positionierenden Stirnfläche in ihre gewünschte sowie richtige Lage gebracht werden kann.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Koordinatenmeßgerät als Beispiel, bei dem der Erfindungsgegenstand zur Anwendung kommen kann;

BAD ORIGINAL

Fig, 2 eine vergrößerte, teilweise abgebrochene und geschnittene Frontansicht der wesentlichen Teile des in Fig. 1 dargestellten Meßgeräts;

Fig. 3 einen Schnitt, in dem schematisch die Anordnung in einem Führungsblock dargestellt ist;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Frontansicht einer erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Spannvorrichtung;

Fig. 5 einen Schnitt durch die wesentlichen Teile einer gegenüber Fig. 2 und 3 abgewandelten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 7 eine zu Fig. 5 ähnliche Ansicht einer noch weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden Ausführungsformen der Erfindung in Anwendung auf ein Koordinatenmeßgerät beschrieben.

Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Gesamtansicht weist eine als abgezogene Richtplatte von im wesentlichen parallelepipedis.chen Gestalt ausgebildete Grundplatte 21 an ihrer oben liegenden Fläche eine Vielzahl von Gewindebohrungen 22 für die Befestigung eines zu vermessenden Werkstücks und ferner an ihrer front- sowie rückseitigen Stirnfläche, die rechtwinklig zur Längserstreckung der Platte liegen, im Querschnitt L-förmige Griffstücke 23 auf. An den gegenüberliegenden Seitenflächen der Grundplatte 21 sind lösbar Führungsschienen 31 bzw. 32 angebracht, die führende Teile in Richtung der Y-Achse bilden. Diese Führungsschienen 31,32 haben in der Längsrichtung der Grundplatte 21 eine größere Länge als diese und sind unterhalb der Oberfläche der Grundplatte sowie zu jener parallel angeordnet, wobei sie von den Seitenflächen der Platte 21 vorsteven. Anordnung der Führungsschienen 31, 32 unterhalb der Oberfläche der Platte 21 heißt in diesem Fall, daß die oben liegenden

Flächen der Führungsschienen 31, 32 bündig mit der oder tiefer als die Plattenoberfläche angeordnet sind. Ferner sind beide Führungsschienen 31, 32 so gestaltet, daß gegenüberliegende Seiten eines Rundstabes parallel zueinander abgeschliffen sind, wobei die Querschnittsform des Stabes rechtwinklig zu dessen Längserstreckung im wesentlichen ein Oval ist, das aus Kreisbogenabschnitten und geradlinigen Abschnitten (s. Fig. 2) besteht. Weiterhin ist an einer der Führungsschienen - hier ist es die in Fig· 1 vorne liegende Führungsschiene 31 - eine außenliegende lange Skala 33, auf die noch eingegangen werden wird, haftend befestigt.

Von den Führungsschienen 31, 32 werden einander gegenüberstehende prismatische Ständer 41, 42 getragen, die längs dieser Schienen 31, 32 - also in de^ Y-Richtung bewegbar sind. Zwischen den mittigen Bereichen der Ständer 41, 42 erstreckt sich ein Querbalken 43 in Rundstabform, der einen vorbestimmten Abstand zwischen den beiden Ständern 41, 42 in Richtung der X-Achse festlegt. Ferner erstrecken sich zwischen den oberen Endbereichen der Ständer 41, 42 durch Verbindungsstücke 44 bzw. 45 Schlittenfüh rungsschienen 46, 47 aus Rundstäben und eine Schlitten-Feinvorschubschiene 48 aus einem Rundstab in der Weise, daß sie rechtwinklig zu den Führungsschienen 31, 32 und in einer zur Oberfläche der Grundplatte 21 parallelen Richtung - also in der X-Achsenrichtung - verlaufen. An den Schlittenführungsschienen 46, 47 ist ein kastenförmiger Schlitten 49 so gelagert, daß er längs dieser Schienen in der X-Richtung bewegbar ist. Am Schlitten 49 ist ein kastenförmiger Spindelsupport 51 über eine Winkelmeßeinrichtung 50 derart gelagert, daß er um die Y-Achse schwenkbar ist. Der Support 51 trägt eine in Richtung ihrer Mittelachse verschiebbare Spindel 51, die so geführt ist, daß sie in Richtung der Z-Achse - also in vertikaler Richtung - bewegbar ist, wenn die Neigung oder Schwenkung des Supports 51 gleich Null ist. Damit ist der

BAD ORIGINAL

_χ unten an der Spindel 52 befestigte Meßfühler 53 nach Wunsch relativ zur Grundplatte 21 und einem zu vermessenden, auf der Platte 21 befestigten Werkstück 54 in den Richtungen der sich rechtwinklig schneidenden X-, Y- und Z-Achsen in Übereinstimmung mit einer Bewegung des Schlittens 49 in der X-Richtung, mit der Bewegung der Ständer 41, 42 in der Y-Richtung und mit der Bewegung der Spindel 52 in der Z-Richtung bewegbar. Die Ständer 41 und 42, der Querbalken 43, die Verbindungsstücke 44 und 45, die Schlittenführungsschienen 46 und 47, der Schlitten 49, die Winkelmeßeinrichtung 50, der Spindelsupport 51 sowie die Spindel 52 bilden zusammen ein Meßfühler-Traggestell 40, das ein bewegbares Bauteil darstellt.

Die zwischen den oberen Teilen der Verbindungsstücke 44, 45 sich erstreckende Feinvorschubschiene 48 und der Schlitten 49 sind im Normalzustand zueinander verschiebbar, sie werden durch Anziehen einer Klemmschraube 144 miteinander fest verbunden. In diesem festen Zustand kann, wenn eine Justiermutter 141, die mit der Feinvorschubschie ne 48 durch ein Gewinde gekoppelt ist, gedreht wird, der Schlitten 49 fein durch die Feinvorschubschiene 48 längs der Achsrichtung der Schlittenführungsschienen 46, 47 verstellt werden.

über eine Stellschraube 84 (Fig. 1) kann das Meßfühler-Traggestell 40 fein verschoben werden, wobei eine Klemmschraube 87 den Feinvorschub in oder außer Betrieb setzt. An gegenüberliegenden Enden der Führungsschiene 31 sind Stoßdämpfer 90, an gegenüberliegenden Enden der Führungsschiene 32 Anschläge 95 angebracht.

Wie die Fig. 1 und 2 erkennen lassen, sind an den gegenüberliegenden Seitenflächen der Grundplatte in Richtung der Y-Achse mehrere Sacklöcher 24 als Vertiefungen in Aufeinanderfolge ausgebildet, in die an den inneren Endabschnitten von Tragzapfen 25, die Führungsschienenträger

BAD ORIGINAL

bilden, ausgestaltete, im Durchmesser reduzierte Teile 25A mit Hilfe eines Klebemittels 26 eingeklebt sind, so daß sie eindeutig festgehalten sind (s. Fig. 2). Hierzu werden durch kreuzweises Riffeln Unregelmäßigkeiten an den Außenflächen der reduzierten Teile 25A erzeugt, so daß die Haftfestigkeit verbessert werden kann. Ferner ist jeder der Tragzapfen 25 an seinem äußeren Ende mit einem mit ihm einstückigen, über eine eine positionierende Stirnfläche bildende Abstufung 25B im Durchmesser verminderten Vorsprung 25C versehen. Eine V-förmige Nut 25D ist im mittleren Teil des Vorsprungs 25C rund um seinen gesamten Umfang ausgebildet.

An den inneren SeHenflächen der beiden Führungsschienen 31, 32 sind an den von den gegenüberliegenden Seitenwänden der Grundplatte 21 vorragenden Tragzapfen 25 jeweils entsprechenden Stellen Sacklöcher 31A₉ 32A ausgebildet, in die die Vorsprünge 25C der Tragzapfen 25 eingreifen können.Von den Kreisbogenflächen der im Querschnitt ovalen Führungsschienen 31, 32 her sind an jeweils den Sacklöchern 31A, 32A zugekehrten Stellen je zwei Gewindebohrun gen 31B, 32B zu den Sacklöchern geführt, und in diese Gewindebohrungen 31B, 32B sind Klemmschrauben 34 mit kegel förmigen Spitzen eingedreht. Die Mittellinie der V-Nut 25D und die Mittelachse der Klemmschraube 34 sind in ihrer Lage voneinander verschoben, wobei die Richtung der Verschiebung so ist, daß die Mittelachse der Klemmschraube 34 zur vorderen Endseite des Vorsprungs 25C von der Mittel linie der V-Nut 25D aus verlagert ist. Dadurch ist es mög-

lieh, wenn die kegelförmigen Spitzen der Klemmschrauben

34 gegen die Wandflächen der V-Nuten 25D stoßen, die Stirnflächen der Abstufungen 25B der Tragzapfen 25 gegen geradlinige Teile am Querschnitt der jeweiligen Führungsschienen 31, 32 zu pressen, so daß an den Befestigungs-35

stellen zwischen den Führungsschienen und ihren Tragzapfen 25 Einstellungen vorgenommen werden können. Die V-Nut 25D

und die Klemmschrauben 34 bilden somit eine exzentrische Positioniereinrichtung. Zusätzlich wird, wenn beide Führungsschienen 31, 32 mit der Grundplatte 21 durch die Tragzapfen 25 verklebt und fest verbunden sind, die Haftung mittels einer Positionierspannvorrichtung 400 (s- Fig. 4), auf die noch eingegangen werden wird, bewirkt, wobei die jeweiligen Führungsschienen 31, 32 an der Oberfläche der Grundplatte 21 parallel zu dieser mit hoher Genauigkeit befestigt werden und insbesondere die Führungsschiene 31 eine Genauigkeit annehmen kann, die dazu ausreichend ist, als Lagebezug für das Meßgerät zu dienen.

An der außenliegenden Seitenfläche einer der beiden Führungsschienen 31, 32 - hier ist es die Schiene 31 - ist über deren gesamte Länge eine Kehle 31C parallel zur Mittelachse der Schiene 31 ausgebildet, deren Bodenfläche mit hoher Genauigkeit unter gleichzeitigem Polieren oberflächenbearbeitet ist, so daß diese Fläche parallel zur außenliegenden Seitenfläche der Schiene 31 ist. Die bereits erwähnte Skala 33 wird durch Kleben in dieser Kehle 31C befestigt; die Skala 33 kann beispielsweise von reflektierender Art sein, wobei eine längsverlaufende Skaleneinteilung von pm-Größenordnung an der Oberfläche eines Blechstreifens aus rostfreiem Stahl aufgetragen ist. Ein festlegbarer Führungsblock 61 ist am unteren Endteil des einen Ständers 41 befestigt. Rollensätze» die jeweils aus drei Rollen 62, 63, 64 bestehen, sind an je einem der einander in Längs- oder Y-Richtung gegenüberliegenden Enden des Führungsblocks 61 vorgesehen.

Die Richtungen der zu den Umfangsflachen dieser Rollen 62_S 63, 64 senkrechten Linien sind zueinander um 120° versetzt, und die auf den Drehzapfen 62A der Rolle 62 aufgesetzte Buchse wie auch die auf die Drehzapfen 63A, 64A der Rollen 63, 64 aufgesetzten Buchsen sind um vorgegebene Werte jeweils zu den Achsen der Drehzapfen verschoben, so daß die Richtungen der zu den Umfangsflachen der Rollen 62, 63, 64 senkrechten Linien einregelbar sind

und diese Rollen zuverlässig mit der Schiene 31 zur Anlage gebracht werden können. Ferner ist die Rolle 62 aus dem Rollensatz so ausgestaltet, daß sie eine vergleichsweise große Breite hat, da diese Rolle mit dem geradlinigen Teil des Querschnitts der Führungsschiene 31 zur Anlage kommt, während die anderen Rollen 63, 64 mit geringerer Breite ausgestaltet sind, weil diese an den kreisbogenförmigen Teilen der Führungsschiene 31 anliegen. Da diese Schiene 31 an drei, jeweils um 120° versetzten Stellen mit den drei Rollen 62, 63, 64 in Berührung ist, so kann der Führungsblock 61, d.h. der Ständer 41, keine Bewegung in Richtung der X- und Z-Achse ausführen.

Wie der schernatiscuen Darstellung in Fig. 3 zu entnehmen ¹S Sst, ist der Führungsblock 61 mit einem Meßgerät 70 versehen, das einen Verschiebungsfühler für die Y-Achse darstellt und dazu dient, eine Bewegungsgröße des Meßelement-Traggestells 40 in Richtung der Y-Achse im Zusammenwirken mit der erwähnten Skala 33 zu messen. Das Meßgerät 70 umfaßt die folgenden Teile: eine Teilstrichskala 71, mit einer zu derjenigen der Skala 33 gleichartigen, auf einer lichtdurchlässigen Platte aus Glas od. dgl. ausgebildeten Einteilung; ein Licht abgebendes Element 72, das als Lichtquelle Licht auf die Oberfläche der Skala 33 durch die Teilstrichskala 71 aussendet; ein Licht empfangendes Element 73, das das vom Element 72 ausgesandte und von der Skala 33 reflektierte Licht empfängt. Das Meßgerät 70 kann eine Bewegungsgröße des Traggestells 40 in Richtung der Y-Achse durch einen im Lichtempfangselement73 über

eine Änderung im Wert des bei Helligkeit oder Dunkelheit beider Skalen 33 und 71 aufgrund deren Relativbewegung zueinander empfangenen Lichts erzeugten sinuswellenartigen Strom messen. Die optischen Achsen des Licht abgebenden Elements 72 und des Licht empfangenden Elements 73 sind hierbei in V-Form angeordn&t, so daß das vom Element 72 ausgesandte Licht an der Skala 33 reflektiert wird und zuverlässig das Lichtempfangselement 73 erreicht.

ι Ein festlegbarer Führungsblock 65 ist am unteren Teil des anderen Ständers 42 befestigt (s. Fig. 2), und an den in Längs- bzw, Y-Richtung einander gegenüberliegenden Enden dieses Blocks 65 sind jeweils aus zwei Rollen 66, 67 bestehende Rollensätze vorgesehen. Diese Rollen 66, 67sind mit 180° Abstand zueinander an der Umfangsflache der Schiene 32 angeordnet, wobei die auf .die Drehzapfen 66A, 67A der Rollen 66, 67 aufgesetzten Buchsen um vorbestimmte Werte von der jeweiligen Drehzapfenachse versetzt sind, so daß die Richtungen der zu den Umfangsflachen der Rollen 66, 67 senkrechten Linien in ihrer Lage einregelbar sind und diese Rollen mit der Führungsschiene 32 betriebszuverlässig zur Anlage kommen. Die Führungsschiene 32 ist hierbei mit den beiden Rollen 66, 67 an zwei um jeweils 180° versetzten Stellen in Berührung, so daß die beiden Rollen 66 und 67, d.h. der Ständer 42, in Achsrichtung des Tragzapfens 25 - also in X-Richtung - bewegbar sind.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird nun der Vorgang für den Zusammenbau der Führungsschienen und Rollen erläutert.

Die die Träger für die Schienen biIdenden.Vorsprünge 25C der Tragzapfen 25 werden in die in Mehrzahl vorhandenen Sacklöcher 31A, 32A in den Führungsschienen 31, 32 eingesetzt. Klemmschrauben 34 werden in die .Gewindebohrungen 31B, 32B der Schienen 31, 32 eingeschraubt, wobei die vorderen Enden der Schrauben 34 in den V-Nuten 25D der Tragzapfen 25 zur Anlage kommen, so daß die Stirnflächen der Abstufungen 25B der Tragzapfen 25 aufgrund der Verschiebung zwischen den Mitten der Achsen der Klemmschrauben 34 ti nd den Mitten der V-Nuten 25D zur Anlage an den im Querschnitt geraden Teilen der Führungsschienen 31, 32 kommen, wodurch eine Positionierung zwischen den Führungsschienen 31, 32 sowie den Tragzapfen 25 bewirkt wird.

Al

Hierauf werden die innen liegenden Endteile 25A mit reduziertem Durchmesser der Tragzapfen 25 in die Sacklöcher 24 der Grundplatte 21 unter Zwischenfügung von Klebemittel 26 eingeführt, wobei eine Lageeinstellung mit Hilfe der in Fig. 4 gezeigten Spannvorrichtung 400 derart vorgenommen wird, daß die Achsen der Führungsschienen 31, 32 in parallele Lage zur Oberfläche der Grundplatte 21 kommen, worauf dem Klebemittel 26 die Möglichkeit zur Aushärtung gegeben wird. Die Spannvorrichtung 400 umfaßt im einzelnen die folgenden Teile: eine mit einer ersten und zweiten Fläche 401A bzw. 401B, die zueinander genau parallel bearbeitet sind und eine Abstufung von vorbestimmten Maß aufweisen, versehene Basis 401; ein durch eine Schraube 402 an der Abstufung der Basis 401 befestigtes Abstandsstück 403, das kammartig ausgebildet ist, so daß für die Tragzapfen 25 Freiräume bleiben, und das den Abstand zwischen der Seitenfläche der Grundplatte 21 sowie der inneren geraden Fläche der Führungsschiene 31 bestimmt; eine L-förmige Klammer 405, die an der zweiten Fläche 401B der Basis 401 über einen Schraubenbolzen 404 so befestigt ist, daß sie in der Querrichtung einstellbar ist, und die gegen die äußere gerade Fläche der Führungsschiene 31 anliegt, um diese Schiene gegen das Abstandsstück 403 zu pressen; eine Mehrzahl von Druckschrauben 406, die linear beweglieh in die L-förmige Klammer 405 eingedreht sind und mit ihren eigenen inneren Enden die Führungsschiene 31 gegen die zweite Fläche 401B drücken, um das Maß zu bestimmen. Die Spannvorrichtung 400 wird an der Grundplatte 21 durch eine Halteklammer 411 mit Schraube 412 befestigt, und die

oben liegende Fläche der Führungsschiene 31, d.h. die Achse der Schiene, wird mit Hilfe der ersten sowie zweiten Fläche 401A bzw. 401B der Basis 401 zur Parallelität mit der oberen Fläche der Grundplatte 21 gebracht. Die andere

Führungsschiene 32 wird mittels einer gleichartigen 35

Spannvorrichtung befestigt, jedoch spielt in diesem Fall die Parallelität zwischen Führungsschiene 31 und Führungsschiene 32 keine Rolle.

BAD ORIGINAL

Nach Verfestigen des Klebemittels 26 wird das Meßfühler-Traggestell 40 an den beiden Führungsschienen 31, 32 angebaut. Da für diesen Anbau die Führungsschiene 31 den Bezugspunkt darstellt, werden zuerst unter Verwendung der exzentrischen Buchsen 62B und der exzentrischen Drehzapfen 63A, 64A der Rollen 62, 63, 64 auf der Seite des Ständers 41 Einstellungen vorgenommen, so daß eine exakte Anlage an der Führungsschiene 31 erreicht wird. Damit ist das Meßfühler-Traggestell 40 im Hinblick auf den von der Schiene 31 gebildeten Bezugspunkt montiert. Hierauf werden in ähnlicher Weise Einstellungen derart vorgenommen, daß die Rollen 66, 67 des Ständers 42 richtig an der Führungsschiene 32 anliegen, um die Montage als Ganzes beenden zu können. In diesen Fall werden die Rollen 66, 67. von oben und unten an der Führungsschiene 32 zur Anlage gebracht, die somit in Achsrichtung der Schienentragzapfen 25 bewegbar sind.'Demzufolge werden beide Ständer 41 und 42, deren Abstand durch den Querbalken 43 bestimmt ist, von den beiden Führungsschienen 31, 32 in einer den so betimmten Abstand einhaltenden Weise getragen.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform bietet die folgenden Vorteile.

Da der Führungsblock 61 und die Führungsschiene 31 miteinander ohne eine Lageverschiebung mittels der drei Rollen 62, 63, 64 eindeutig verbunden sind, wobei die eine dieser Rollen - die Rolle 62 - gegen den im Querschnitt geradlinigen Teil der Führungsschiene 31 anliegt, können, wenn

die Skala 33 vorher an der Schiene 31 und das Meßgerät 70 am Führungsblock 61 befestigt worden sind, die Skala 33 sowie die Teilstrichskala 71 des Meßgeräts 70 einen Spielraum mit vorgegebenem Wert allzeit zwischen sich einhalten,

ohne daß die Notwendigkeit für komplizierte Befestigungs-, 35

eine Drehung verhindernde Vorrichtungen od.dgl. besteht.

Nach dem Befestigen der Tragzapfen 25 an der Grundplatte 21 können, auch wenn die Klemmschraube 34 gelöst und die

-j, *S

Schienen 31, 32 ersetzt werden, die Schienen 31, 32 in den gleichen Positionen wie vorher mit Bezug zur Grundplatte 21 fixiert werden, wobei die Skala 33 u. dgl. leicht austauschbar sind und die Notwendigkeit für eine nachfolgende Justierung beseitigt wird, falls die Skala 33 beschädigt ist. Ferner sind die Fläche, an der die Rollen 62 an der Schiene 31 anliegen, und die Kehle 31C für die Befestigung der Skala 33 mit hoher Genauigkeit präzisionsbearbeitet. Durch das alleinige Anbringen der Skala 33 in der Kehle 31C bietet somit die Fläche, an der die Rollen 62 mit der Führungsschiene 31 in Anlage sind, die Möglichkeit, die Skala 33 sowie die Teilstrichskala 71 in Parallelität zueinander zu halten, wobei das Auftreten von Verwerfungen, Verformungen u. dgl. an der Skala 33 mit Bezug zur Bewegungsrichtung des Führungsblocks 61 gering ist, so daß die Notwendigkeit für Einstellungen eliminiert wird, wodurch die Zahl der Arbeitsstunden für den Zusarn.menbau in hohem Maß herabgesetzt werden kann. Da die Führungsschiene 31 zusätzlich als fester Teil für die Skala 33 dient, so daß keine spezielle Befestigung u. dgl. notwendig ist, können die Herstellungskosten niedrig gehalten werden.

Die Führungsschienen 31, 32 sind über die Tragzapfen 25 mit der Grundplatte 21 verklebt und fest verbunden, was bedeutet, daß eine ganz genaue Parallelität zwischen den Führungsschienen und der oberen Fläche der Grundplatte leicht erhalten werden kann, und, selbst wenn die Lagerstellen, d.h. die Tragzapfen 25, in ihrer Zahl vermehrt werden, um eine Ablenkung der Führungsschienen zu verhindem, so werden Fehler in der Befestigung der Tragzapfen an den Schienen 31, 32 völlig durch das vorhandene Klebemittel 26 aufgenommen, so daß in den Führungsschienen keine Spannung auftritt. Da die seitlich der Grundplatte 21 befindlichen Rollen 63, 64 wegen ihrer Anlage an den Kreisbogenabschnitten der Führungsschiene 31 geneigt angeordnet sind, können die Räume, die ansonsten für die Einfügung der Rollen 63, 64 zwischen der Führungsschiene

31 und der Grundplatte 21 vorgesehen werden müssen, vermindert werden", so daß also wiederum das Maß der Auskragung der von den Grundplattenseitenflächen vorstehenden Tragzapfen 25 verkleinert werden kann, was Vorteile für die Ausgestaltung der vorragenden Träger bietet. Ferner kann die Einstellung oder Justierung des Meßfühler-Traggestells von nur einer Führungsschiene - die Führungsschiene 31 vorgenommen werden, so daß die konstruktive Ausbildung für die Anlage zwischen der anderen Führungsschiene 32 und dem Meßfühler-Traggestell 40 vereinfacht werden kann. Hier braucht die Genauigkeit nicht strikt zu sein, so daß in diesem Punkt die Fertigungskosten ebenfalls gesenkt werden können.

Da ferner die Führungsschienen 31, 32 an den Seiten der Grundplatte 21 angebracht sind, kann deren Oberfläche als Ganzes wirksam genutzt werden, wobei auch ein Transport des Werkstücks 54 von der Seite auf die Grundplatte 21 ermöglicht wird. Darüber hinaus sind die einander gegenüberliegenden Führungsschienen 31, 32 von größerer Länge als die Grundplatte 21, so daß das Meßfühler-Traggestell 40 bis zu den äußersten Stellen der Führungsschienen bewegbar ist, was die Auflagerung und Ausmessung eines größeren Werkstücks 54 zuläßt.
25

Während der Führungsblock 61 in seiner Positionierung in Richtung der X- und Z-Achse unter Verwendung nur einer Führungsschiene 31 zu kontrollieren ist, kann dieser Block 61 in der Y-Achsenrichtung geführt werden, und ferner

kann der Block 61 in seiner Positionierung bezüglich einer Drehrichtung ebenfalls kontrolliert werden.

Die Fig. 5 zeigt eine Abwandlung für den Erfindungsgegenstand. Hiernach ist an der Führungsschiene 531 ein Vorsprung 531F ausgebildet, und an diesem Vorsprung 531F ist eine V-Nut 531G ausgestaltet, während im Tragzapfen 525 ein mit dem Vorsprung 531F zu verbindendes Sackloch

-1 Jl

525F angeordnet ist. In vertikaler Richtung ist eine zum Sackloch 525F hin sich erstreckende Gewindebohrung 525G ausgebildet, deren Achse zur Mitte der V-Nut 531G verschoben ist, wenn der Vorsprung 531F im Sackloch 525F aufgenommen ist. Die Stirnfläche des Tragzapfens 525 und der geradlinige Teil des Querschnitts der Führungsschiene 531 stoßen gegeneinander. Diese Ausführungs-form hat zur Vorhergehenden die gleichartigen funktionellen Wirkungen.

Eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung zeigt die Fig. 6, wobei ein leistenartiges Teil und nicht ein Rundzapfen als Träger für die Führungsschienen Verwendung findet. Auf der einen (innenliegenden) Seite des Trägers ist ein Teil 62.3Ä mit qeringer Breite ausgebildet, und dieses Teil ist in eine an der Seitenfläche der Grundplatte 621 ausgebildete Kehle 624 eingesetzt sowie darin über ein

Klebemittel 626 befestigt. An der vorne liegenden Seite des Trägers 625 ist über eine Abstufung 625B einstückig ein prismatischer Rücken 625C ausgebildet, in dessen Ober- und Unterseite V-Nuten 625D ausgestaltet sind. Eine vermittels der V-Nuten 625D und (nicht gezeigter) Klemmschrauben in ihre Position zu bringende Führungsschiene 631 ist am Rücken 625C in gleicher Weise wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen lösbar gehalten, wobei die funktionellen

^⁵ Wirkungen zu vorherigen Ausfuhrungsformen ebenfalls gleichartig sind.

Eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung ist in Fig. 7 gezeigt, und hierbei hat die Führungsschiene 731

im Querschnitt eine Trapezform, wodurch die Kreisbogenabschnitte an den Führungsschienen in Fortfall kommen. Die anderen Gesichtspunkte in bezug auf die Konstruktion sind dieselben wie für die Ausbildung gemäß Fig. 1 und

auch Funktion sowie Wirkung sind gleichartig. 35

Bei den erläuterten Ausführungsformen hat der Meßfühler 53 eine für eine Berührung oder Anlage bestimmte Bauart. Jedoch ist das gemäß der Erfindung nicht zwingend nptwen- __

,... A i g-r - ν i e 1-me h r -Icarnr die■ i€r lieliTihTerT u r ch j i η e η m i t e 1 e k trostatischer Kapazität arbeitenden Fühler oder durch einen von berührungsloser Bauart, z.B. ein Laser-Längenmeßgerät, ersetzt werden.

Die beiden Führungsschienen 31, 32 gemäß der ersten Aus-

"IO ^f ^h ^F tmts-f^r-m~k^4J^frefl - -.n-i-c-hi-un -beding t_da r aiLf_ b.e cLcen zt „z u__._.,

werden, daß die Schienen an den Seiten der Grundplatte und unterhalb dieser angeordnet sind. Beispielsweise können die Schienen an der Oberfläche der Platte 21 direkt oder über eine Auflageplatte vorgesehen sein, und ariderer--seits wird keine Schiene an der Seite angeordnet, die nicht als Bezugsfläche oder -punkt gedient hat, wobei die Oberfläche der Grundplatte selbst zur Führung herangezogen wird. Kurz gesagt, es genügt, wenn eine Führungsschiene,

van der aus Bezug genommen werden kann, an einer Seite

der Grundplatte 21 vorhanden ist. "" " *

Ferner ist der Erfindungsgegenstand nicht unbedingt auf

~^Tn'1^^13'nrfff^W€^^rair~tiresrh-p« n-fet-,- e r -k^nfh-v-i.-e-tme-h r—auf

viele Meßgeräte angewendet werden, die einen Meßfühler haben, d.h. auf zweidimensional oder Konturmeßgeräte wie auch auf solche, die an Stelle eines Meßfühlers ein Mikroskop tragen. Auch muß die Skala 33 nicht notwendigerweise von reflektierender Bauart sein, sie kann z.B. eine lichtdurchlässige, eine elektromagnetische, eine magnetisehe Skala, eine solche, diemit elektrostatischer Kapazität arbeitet, oder eine Punktberührungsskala sein.

Des weiteren ist bei den beschriebenen Ausführungsformen bezüglich der Führungsschienen davon ausgegangen·, worden, daß an jeder Seite der Grundplatte eine solche Schiene · vorhanden ist. Es können jedoch auch auf einer Seite zwei oder mehr dieser Schienen vorgesehen sein, wobei dann die

eine der Schienen (z.B. Schiene 31) als Bezug, die andere zur Aufnahme der Last des Traggestells 40 dient. Mit einer solchen Anordnung kann die Meßge-nauigkeit über einen noch längeren Zeitraum aufrechterhalten werden,

Die Gestalt der Führungsschienen 31, 531_s 631, 731 ist auch nicht darauf festgelegt, daß auf gegenüberliegenden Seiten geradlinige (plane) Abschnitte im Querschnitt vorhanden sind, es können nämlich auch solche Schiene« zur Anwendung kommen, die im Querschnitt an ihrer (rechten) Seite kein geradliniges Teil aufweisen, wie in Fig. 5 mit strich-punktierten Linien angedeutet ist. Es genügt letztlich, daß wenigstens eine Seite mit einem geradlinigen, an der Abstufung 25B des Tragzapfens 25 - allgemein des Führungsschienenträgsrr - anliegenden Teil vorhanden ist. Die Anordnung von zwei geradlinigen Abschnitten macht es jedoch möglich, diese in bequemer, zweckmäßiger Wesie als Führungen für Roller., als weiteren Bezug für die Anbringung einer Skala u. dgl. zu verwenden.

Wie vorstehend erläutert wurde, wird erfindungsgemäß ein Meßgerät geschaffen, mit dem man in der Lage ist, mit Leichtigkeit eine Parallelität zwischen der oberen Fläche der Grundplatte sowie den Führungsschienen zu erhalten, bei dem die Führungsschienen leicht ersetzt oder ausgetauscht werden können und bei dem diese Schienen, falls sie ersetzt wurden, leicht wieder in ihre korrekte Lage gebracht werden können.

BAD ORIGINAL

Leerseite

Claims

Meßgerät

Patentansprüche

Meßgerät,-g ekennzeichnet durch eine ein zu vermessendes Werkstück (54) tragende Grundplatte (21), die an einer Seitenfläche mit einer Ausnehmung (24, 634) versehen ist, durch ein an seinem inneren Ende (25A, 625A) mit der Ausnehmung durch ein Klebemittel (26, 626) haftend verbundenes, an seinem außen liegenden Ende mit einer positionierenden Stirnfläche (25B, 625B) versehenes Schienentragglied (25, 625), durch eine am außen liegenden Ende des Schienentragglieds lösbar befestigte, durch die positionierende Stirnfläche in ihrer Lage bestimmte Führungsschiene (31, 531, 631, 731), durch eine zwischen dem Schienentragglied sowie der Führungsschiene angeordnete, die Führungsschiene bei ihrer Befestigung am Schienentragglied gegen die positionierende Stirnfläche pressende exzentrische Positioniereinrichtung (25D, 31B, 34; 5256, 5316, 34; 625D), durch ein an der Führungsscniene gelagertes bewegli-

rr-. er/vainno) ·

ches Bauteil (40) und durch einen eine Verschiebung des beweglichen Bauteils erfassenden Verschiebungsfühler (70).
2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrische Positioniereinrichtung eine am Schienentragglied oder der Führungsschiene angebrachte V-Nut (25D, 531G, 625D) sowie mit jedem Schienentragglied verschraubte Klemmschrauben (34), deren Angriffspunkt von der Mitte der V-Nut verschoben ist, umfaßt.
3. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schienentragglied mit die Haftfähigkeit erhöhenden Riffelungen an der Außenfläche des innen liegenden Endes (25A) versehen ist.
4. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (3-1) im zu ihrer axialen Erstreckung rechtwinkligen Querschnitt mit Kreisbogenabschnitten und parallel zueinander liegenden geradlinigen Abschnitten versehen

ist.
25
5. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte- (21) als abgezogene Richtplatte mit im wesentlichen parallelepiped ischer Gestalt ausgebildet ist.