DE3417014C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Halter zur auswechselbaren Befestigung von Taststiften mit kleinem Schaftdurchmesser am Tastkopf eines Mehrkoordi­ natenmeßgerätes.

Tastköpfe von Koordinatenmeßgeräten besitzen in der Regel mehrere, sternförmig am beweglichen Tasterteil angebrachte Aufnahmen, in denen die Taststifte, die einen relativ großen Schaftdurchmesser besitzen, oft über Verlängerungs- oder Winkelstücke gehalten sind. Dabei wird der mit einem Bund versehene Taststiftschaft bzw. das Verlängerungsstück gegen eine seine Lage bestimmende Fläche an der Aufnahme gezogen oder ge­ schraubt.

Diese Art der Befestigung ist für Taststifte mit kleinem Schaftdurch­ messer von beispielsweise weniger als 1 mm nicht verwendbar. Zur Anbrin­ gung von solchen Taststiften, die in sternförmiger Anordnung in enge Bohrungen eingeführt werden sollen, wird meist die in Fig. 1 darge­ stellte Befestigungsart gewählt. Danach ist ein an das am Taster ange­ schraubte Verlängerungsstück einzuschraubendes, spezielles Halteteil 32 vorgesehen, das mehrere radiale Bohrungen 33 besitzt, in die die Schäfte 35 der Taststifte einfach eingesteckt werden. Zur Fixierung dient eine über eine Gegenbohrung 34 mit Innengewinde direkt punktuell gegen den Schaft drückende Inbusschraube 39.

Beim Anziehen dieser Inbusschraube können die Hartmetallschäfte 35 bre­ chen. Dabei sind Beschädigungen der Aufnahmebohrungen möglich und die auf die Stirnseite des Schafts aufgeklebten Tastkugeln 36 springen beim Bruch des Schafts sehr oft ab. Außerdem ist es schwierig die abgebroche­ nen Schaftteile aus den Aufnahmebohrungen zu entfernen. Der Bruch eines Taststiftschaftes hat daher sehr häufig zur Folge, daß das nicht gerade billige Halteteil 32 ersetzt werden muß.

Schließlich ist eine azimutale Einstellung der Taststifte nicht ohne weiteres möglich, da sich das Halteteil 32 beim Einschrauben in das Verlängerungs- oder Winkelstück am Taster in undefinierter Winkellage festzieht.

Aus der DE-AS 19 35 977 ist ein Klemmver­ binder für Stangen bekannt, der aus mehreren Scheiben besteht, zwischen denen die Stangen mit Hilfe einer, die zentrischen Bohrungen in den Scheiben durchsetzenden Schraube geklemmt werden. Um eine Stange zu klemmen, sind immer zwei völlig spiegelbildliche Scheiben vorgesehen, wobei jede Scheibe eine prismatisch geformte Nut besitzt, die zur Aufnahme der Stange dient, und mit einem Steg versehen ist, der im montierten Zustand auf dem Steg der anderen Scheibe des Paares aufliegt.

Hier werden für die Befestigung einer einzigen Stange bereits zwei Scheiben benötigt.

Einen kompakten, für den Einsatz in der Koordinatenmeßtechnik geeigneten Taststifthalter kann man mit diesem Klemmverbinder nicht realisieren, da er aufgrund der großen Anzahl von Scheiben sehr lang bauen und außerdem keine Möglichkeit bieten würde, axial anzuordnende Taststifte zu befestigen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Halter für Taststif­ te mit kleinem Schaftdurchmesser anzugeben, der eine relativ bruchsiche­ re und einfach durchzuführende, auswechselbare Montage ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Ausbildung gemäß den im Kennzeichen des Hauptanspruches 1 aufge­ führten Merkmalen gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die Bruchgefahr vermieden, weil der Tasterschaft nicht punktuell, sondern über einen großen Bereich seiner Länge zwischen der Nut und der Gegenfläche eingespannt ist. Die Befe­ stigung der Taststifte kann schnell vonstatten gehen, da beispielsweise nur eine einzige, zentrisch die Scheibe gegen die Gegenfläche ziehende Schraube angezogen werden muß. Bereits mit einer einzigen Scheibe, die die V-Nuten trägt, kann ein sehr kompakter Sterntaster auf­ gebaut werden.

Außerdem können die Taststifte bezüglich ihrer azimutalen Lage einfach durch Drehen der Scheibe eingestellt werden, da die V-Nuten auf der Scheibe aufgebracht sind und die Schäfte der Taststifte dabei direkt an der ebenen oder konischen Gegenfläche gleiten.

Sieht man mehrere Scheiben mit verschieden ausgerichteten V-Nuten, bei­ spielsweise radial oder gitterförmig angeordneten Nuten vor, dann können nahezu beliebige Taststiftkombinationen realisiert werden, indem ledig­ lich die Scheibe ausgewechselt wird.

Da ein Schraubteil verwendet wird, das selbst mit einem Taststift versehen ist, der dann senkrecht zu den im wesentlichen radial von der Scheibe gehaltenen Taststiften, d. h. also axial, ausgerichtet ist, kann auch in entsprechend axial gerichteten Bohrungen gearbeitet, d. h. angetastet werden.

Das Schraubteil kann schließlich mit einer Gegenfläche für eine zweite Scheibe versehen sein, durch die zusätzliche Taststifte klemmbar sind.

Es lassen sich dann gruppenweise azimutal beliebig gegeneinander ver­ drehbare Taststiftkonfigurationen aufbauen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der aus den Zeichnun­ gen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Soweit möglich sind für identische Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.

Fig. 1 zeigt einen bekannten Halter für Taststifte mit kleinem Durchmesser.

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung eines Halters gemäß der Erfindung.

Fig. 3 zeigt die Scheibe 2 des Halters aus Fig. 1 unter einem anderen Blickwinkel.

Fig. 4 + 5 zeigen Beispiele für alternative Ausführungsformen der Scheibe 2 aus Fig. 3.

Fig. 6 stellt den Halter aus Fig. 1 mit modifiziertem Schraubteil dar.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt entlang der Längsachse eines weiteren Schraubteils.

Auf die Fig. 1 wurde bereits einleitend Bezug genommen, so daß sich eine weitere Beschreibung an dieser Stelle erübrigt.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Halter für vier sternförmig angeordnete Taststifte. Der Halter besteht im wesent­ lichen aus einem zylindrischen Teil 1, das auf hier nicht näher darge­ stellte Weise am beweglichen Teil eines Mehrkoordinatenmeßgerätes befe­ stigt ist und einer Scheibe 2 mit gleichem Durchmesser. Die Stirnseite des Teils 1 ist bis auf eine in der Zeichnung verdeckte, zentrische Gewindebohrung eben.

In die der ebenen Gegenfläche 18 des Teils 1 gegenüberliegende Seite der Scheibe 2 sind, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, vier radial gerich­ tete V-Nuten 7 a-d eingelassen, in denen die Taststifte mit ihren Schäf­ ten 5 liegen. Wie Fig. 2 zeigt, dient ein durch eine zentrische Bohrung in der Scheibe 2 hindurchgreifendes Schraubteil 10 mit Federring 4 zur Befe­ stigung der Scheibe 2 am Teil 1. Dabei werden die aus den Nuten 7 über­ stehenden Schäfte 5 der Taster gegen die Gegenfläche 18 des Teils 1 ge­ drückt und somit fixiert.

Zwischen dem Schraubteil 10 und der Scheibe 2 ist als Montagehilfe ein Federring 4 angeordnet, der von der Eindrehung 41 an der Unterseite der Scheibe 2 aufgenommen wird. Der Federring 4 steht im entspannten Zustand über die Unterseite der Scheibe 2 heraus. Beim Anziehen des Schraubteils 10 wird die Scheibe 2 erst über den Federring 4, d. h. mit reduzierter Klemmkraft, gegen das Teil 1 gedrückt.

In diesem Zustand können in die Nuten 7 der Scheibe 2 die Taststifte 5 problemlos eingesetzt bzw. ausgewechselt werden und die montierte Anord­ nung kann gegen das Teil 1 verdreht werden, um die Taststifte azimutal einzustellen. Bei diesem Einstellvorgang gleiten die überstehenden Schäfte der Taststifte direkt auf der ebenen Gegenfläche 18 am Teil 1. Anschließend wird das Schraubteil 10 festgezogen, wobei der Schraubenkopf direkt gegen die Unterseite der Scheibe 2 drückt und diese gegen das Teil 1 klemmt ohne jedoch den in der Eindrehung 41 aufgenommenen Feder­ ring platt zu drücken und dabei zu deformieren.

An dem Schraub­ teil 10 ist ein axial ausgerichteter, weiterer Tast­ stift 8 mit Tastkugel 9 fest eingebaut, beispielsweise angeklebt.

Die Scheibe 2 kann durch die in den Fig. 4 und 5 dargestellten Schei­ ben 12 bzw. 22 ersetzt werden. Während die Scheibe 12 mit drei ebenfalls radial gerichteten Nuten 17 a-c versehen ist, trägt die Scheibe 22 aus Fig. 5 vier gitterförmig angeordnete V-Nuten 27 a-d. In dieser Anordnung reichen zwei beispielsweise in die nebeneinanderliegenden Nuten 27 a und 27 b eingelegte Taststifte für eine sichere Befestigung der Scheibe 22 aus. Die Nuten 7 und 17 der Scheiben 2 und 12 aus Fig. 3 und Fig. 4 müssen dagegen sämtlich mit Taststiften bestückt werden, um ein Verkan­ ten der Scheiben zu vermeiden. Dies ist jedoch kein Nachteil, da für den Fall, daß nur mit einem Taststift gearbeitet werden soll und überzählige Stifte stören würden, in die Nuten kurze Schaftstücke eingelegt werden können, über die sich die Scheibe an der Gegenfläche 18 abstützen kann.

In Fig. 6 ist ein modifiziertes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem abweichend vom Halter nach Fig. 2 das Schraubteil 10 durch ein zylindrisches Schraubteil 13 ersetzt ist, dessen untere Stirnseite eine weitere ebene Gegenfläche 19 für eine zweite mit Nuten versehene Scheibe 14 besitzt. Die Scheibe 14 stützt sich ebenfalls über die Schäfte 15 von in die Nuten eingelegten Taststiften auf der Gegenfläche 19 ab und ist mit Hilfe einer zweiten Schraube 20 am zylindrischen Schraubteil 13 befestigt.

Die von der zweiten Scheibe 14 geklemmten Taststifte 15/16 besitzen im Vergleich zu den von der ersten Scheibe 2 eingespannten Taststiften 5/6 einen geringeren Durchmesser. Ihre azimutale Lage läßt sich relativ zu den Taststiften 5/6 ohne zusätzliches, drehbares Zwischenstück einfach durch Verdrehen der Scheibe 14 bei nur leicht angezogener Schraube 20 einstellen.

In den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen liegen die V-Nuten der Scheiben 2, 12, 14 und 22 jeweils in einer Ebene und die zugehörige Gegen­ fläche 18 und 19 ist dementsprechend ebenfalls eben.

Die Fig. 7 zeigt ein gegen das Schraubteil 13 in Fig. 6 auswechselbares modifiziertes Schraubteil 23, dessen Stirnseite 28 konisch ausgedreht ist. An diese Stirnseite 28 werden vier sternförmig angeordnete Tast­ stifte 25/26 durch eine Scheibe mit entsprechend kegelförmig abgeformter Gegenfläche mit Hilfe der Schraube 30 angelegt. Die auf der kegelförmi­ gen Fläche der Scheibe 24 angeordneten Nuten 37 und die darin liegenden Taststifte 25/26 sind demzufolge gegen die Waagerechte geneigt, so daß die Tastkugeln 26 bei entsprechender Schaftlänge in einer Ebene unter­ halb der Begrenzung des Schraubteils 23 liegen. Dies kann für bestimmte Meßaufgaben bzw. Werkstückgeometrien vorteilhaft sein.

Claims (5)

1. Halter zur auswechselbaren Befestigung von Taststiften mit mittlerem und kleinem Schaftdurchmesser am Tastkopf eines Koordinatenmeßgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter im wesentlichen aus einer flachen bzw. konisch geformten Scheibe (2, 12, 22; 14, 24) und einer entsprechenden eben oder konisch geformten Gegenfläche (18, 19; 28 ) besteht, daß die Scheibe mit mehreren V-Nuten (7, 17, 27, 37) versehen ist, in denen die Schäfte (5, 15, 25) der Taststifte liegen, und die Taststifte durch eine zentrisch auf die Scheibe wirkende Klemmkraft mit dem über die V-Nut herausragenden Schaftteil an die Gegenfläche angelegt sind, wobei zur Aufbringung der Klemmkraft ein Schraubteil (10, 13, 23) vorgesehen ist, das mit einem weiteren Taststift (8) versehen ist.

2. Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Scheiben (2, 12, 22) mit verschieden ausgerichteten Nuten (7, 17, 27) vorgesehen sind.

3. Halter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die V- Nuten (7, 17) auf der Scheibe (2, 12) radial ausgerichtet sind.

4. Halter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die V-Nuten (27) auf der Scheibe (22) in Form eines Gitters ange­ ordnet sind.

5. Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubteil (10) mit einem in eine Vertiefung (41) in der Scheibe (2) eingelegten, im entspannten Zustand über­ stehenden Federring (4, 40) kombiniert ist.