DE3417741A1

DE3417741A1 - Device for measuring workpieces

Info

Publication number: DE3417741A1
Application number: DE19843417741
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7238 Oberndorf Band; Fritz Dipl.-Ing. Krempel (FH), 7239 Epfendorf
Original assignee: Mauser Werke Oberndorf GmbH
Current assignee: Mauser Werke Oberndorf GmbH
Priority date: 1984-05-12
Filing date: 1984-05-12
Publication date: 1985-11-14

Abstract

The invention is a proposal for a device for measuring and optionally also for making available workpieces from a standby position into a machining position of a lathe or a machining centre. The device consists essentially of a base frame made from two supports (1) and a cross bracket (2) in the form of a loading gantry. A carriage (4) is displaceably arranged on the cross bracket in the longitudinal axis thereof. The carriage (4) has a sleeve with a measuring probe (6). The sleeve can be moved both vertically and horizontally. Instead of the sleeve with the measuring probe (6), it is also equally possible to provide on the carriage (4) grippers for transporting workpieces and making them available. <IMAGE>

Description

Einrichtung zum Messen von Werkstücken Device for measuring workpieces

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen von Werkstücken und ferner eine Einrichtung zum Messen und wahlweisem Bereitstellen von Werkstücken aus einer Bereitstellungsposition in eine Bearbeitungsposition einer Werkzeugmaschine.The invention relates to a device for measuring workpieces and also a device for measuring and optionally providing workpieces from a readiness position into a machining position of a machine tool.

In der Werkzeugmaschinentechnik sind Ladeportale für Drehmaschinen oder Drehzentren bekannt, mit denen Werkstücke ein- und ausgeladen werden können. Solche Ladeportale sind in der Regel NC-gesteuert und dazu eingerichtet, Werkstücke mit Greifern von einer Bereitstellungsposition in eine Arbeitsposition an der Werkzeugmaschine zu bringen und solche Werkstücke auch für das Einspannen in einer Werkzeugmaschine bereitzuhalten.In machine tool technology, there are loading portals for lathes or turning centers known with which workpieces can be loaded and unloaded. Such loading portals are usually NC-controlled and set up to handle workpieces with grippers from a supply position to a working position on the machine tool to bring and such workpieces also for clamping in a machine tool to be ready.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dem genannten Stand der Technik der Ladeportale eine Einrichtung zum Messen von Werkstücken mit technisch einfachen Mitteln zu schaffen, die eine universelle Einsatzmöglichkeit erlaubt.The object of the invention is based on the prior art mentioned Technology of the loading portals a device for measuring workpieces with technically to create simple means that allow universal application.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei im Seitenabstand voneinander angeordnete Stützen vorgesehen sind, die durch einen Querriegel portalmäßig miteinander verbunden sind, welcher einen in seiner Längsachse verschiebbaren Schlitten mit einem zumindest in einer weiteren Koordiantenrichtung bewegbaren Meßtaster aufnimmt.According to the invention, this object is achieved in that two are spaced apart from one another mutually arranged supports are provided which are portal-like by a crossbar are connected to each other, which has a slide displaceable in its longitudinal axis records with a measuring probe which can be moved at least in one further coordinate direction.

Insbesondere im Hinblick auf die universellen Einsatzmöglichkeiten wird die vorgenannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Grundgestell aus zwei Stützen und einem Ouerriegel in Form eines Ladeportals vorgesehen ist, bei dem an dem Querriegel ein Schlitten verschiebbar gelagert ist, der zur wahlweisen Aufnahme einer mit zumindest einem Meßtaster bestückten Pinole und einem Werkstückgreifer eingerichtet ist.Especially with regard to the universal application possibilities the aforementioned object is achieved according to the invention in that a base frame is made up of two supports and a cross bar in the form of a loading portal, in which a slide is slidably mounted on the crossbar, which can be used as an option Receipt of a quill equipped with at least one probe and a workpiece gripper is set up.

Mit dieser erfindungsgemäßen Lösung wird eine Einrichtung zum Messen in einer technisch einfachen Bauart geschaffen. Die gesamte Einrichtung besteht im wesentlichen nur aus zwei Stützen, die einen Querriegel tragen. An diesem Querriegel ist ein Schlitten verschiebbar angeordnet. Diese Grundkonstruktion eignet sich in vorteilhafterweise dazu, entweder einen Meßtaster über eine in zwei weitere Koordinatenrichtungen bewegbare Pinole zum Messen von Werkstücken aufzunehmen oder Greifer vorzusehen, mit denen ein Werkstück von einer Bereitstellungsposition in eine Arbeitsposition bzw. zum Spannen eines Werkstückes in einer Werkzeugmaschine getragen werden kann.With this solution according to the invention, a device for measuring created in a technically simple design. The entire facility exists essentially just two supports that carry a crossbar. On this crossbar a slide is arranged to be displaceable. This basic construction is suitable in advantageously for this, either a probe via one in two further coordinate directions to accommodate movable quill for measuring workpieces or to provide grippers, with which a workpiece from a supply position to a work position or can be carried for clamping a workpiece in a machine tool.

Durch diese Einrichtung ist insbesondere bei Bearbeitungszentren nur noch eine Einheit notwendig, die sowohl für das Transportieren und Bereitstellen von Werkstücken als auch für das Vermessen von bearbeiteten Werkstücken einsetzbar ist.This facility is particularly useful in machining centers only Another unit needed for both transport and deployment of workpieces as well as for the measurement of machined workpieces is.

In Ausbildung der Erfindung kann die Pinole sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung quer zu dem Querriegel verfahrbar sein. Die Pinole kann am Schlitten ferner nur in vertikaler Richtung verfahrbar sein bei. einem das Werkstück aufnehmenden Tisch, der in die Horizontalrichtungen bewegbar ist. Zur Vlergrößerung der Universalität kann an Stelle eines 3-D-Tasters an den Schlitten ein Mehrstellenmeßkopf einsetzbar sein. Der Schlitten kann in einer Kugelumlaufführung gelagert sein. Er kann ebenso wie die Pinolen auch reibungsarm in Flachführungen, vorzugsweise in Luftlagern, geführt sein.In an embodiment of the invention, the quill can both in the vertical direction as well as be movable in the horizontal direction transversely to the crossbar. The quill can also only be moved in the vertical direction on the slide. one that Workpiece receiving table which can be moved in the horizontal directions. To the The universality can be increased in place of a 3-D button on the slide a multi-point measuring head can be used. The slide can be in a recirculating ball bearing guide be stored. Like the quills, it can also be used with low friction in flat guides, preferably in air bearings.

In weiterer Ausbildung der Erfindung können die Stützen und der Querriegel aus verschweißten Stahirohren gebildet und miteinander verbunden sein, die mit Polymer-Beton oder ähnlichem ausgefüllt sind. Mit diesen Merkmalen wird eine gute Schwingungsdämpfung und eine schnelle Beruhigung der Einrichtung erzielt was wiederum zur schnellen Erfassung von Meßwerten dient. Die reibungsarmen Führungen, bspw. Kugelumlaufführungen, Flachführungen oder Luftlager, erlauben insbesondere bei Verwendung der Einrichtung nur zum Messen von Werkstücke ein leichtes und ruckfreies Verfahren des Schlittens bzw.In a further embodiment of the invention, the supports and the crossbar Formed from welded steel pipes and joined together using polymer concrete or similar are filled out. With these features, there is good vibration damping and a quick calming down of the establishment achieved which in turn leads to quick Acquisition of measured values is used. The low-friction guides, e.g. recirculating ball bearing guides, Flat guides or air bearings, especially when using the device Easy and jerk-free movement of the slide only for measuring workpieces respectively.

der Pinole. Die gesamte Einrichtung beherrscht grundsätzlich die drei Koordinatenrichtungen X, Y und Z. Diese drei Koordinatenrichtungen werden durch den Schlitten in Zusammenarbeit mit der Pinole oder durch den Schlitten, der Pinole und dem verfahrbaren Tisch ermöglicht.the quill. The entire facility basically masters the three Coordinate directions X, Y and Z. These three coordinate directions are given by the slide in cooperation with the quill or by the slide, the quill and the movable table.

In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt.An example of the invention is shown in the drawing.

Es zeigen: Fig. 1 die Einrichtung zum Messen in der Vorderansicht; Fig. 2 die Einrichtung zum Messen in der Seitenansicht; Fig. 3 die Einrichtung zum Messen in der Draufsicht; Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Einrichtung zum Messen anderer Bauart.1 shows the device for measuring in a front view; 2 shows the device for measuring in a side view; Fig. 3 shows the device for Measuring in plan view; Fig. 4 is a perspective view of the device for Measure other types.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Messen und wahlweisen Bereitstellen von Werkstücken aus einer Bereitstellungsposition in eine Bearbeitungsposition ist in Form eines Ladeportals aufgebaut und weist zwei im Seitenabstand voneinander angeordnete Stützen 1 auf, die durch einen Querriegel 2 miteinander verbunden sind.The device according to the invention for measuring and optionally providing of workpieces from a staging position to a machining position built in the form of a loading portal and has two sides spaced from each other arranged supports 1 which are connected to one another by a crossbar 2.

Die Stützen 1 und der Querriegel 2 sind aus Stahlrohren zusammengeschweißt und vorzugsweise mit Polymer-Beton ausgefüllt. Die Stützen 1 ruhen auf Füßen 3 auf dem Niveau auf. An dem Querriegel 2 ist in dessen Längsachse ein Schlitten 4 verschiebbar angeordnet. Der Schlitten kann in Flachführungen, Trapezführungen, Kugelumlaufführungen oder einem Luftlager geführt sein. An dem Schlitten 4 befindet sich eine Pinole 5, welche mit einem Meßtaster 6 ausgerüstet ist. Die Pinole 5 ist in der Vertikalführung 7 vertikal verschiebbar. Eine horizontale Bewegung der Pinole findet durch eine innenliegende Führung 8 statt. Damit ist die gesamte Einrichtung in den drei Koordinatenrichtungen X, Y und Z gemäß den Pfeilrichtungen 9 und 10 verfahrbar. Das von der Pinole bzw. dem Meßtaster 6 erreichbare Feld ist durch die strichpunktierten Linien in den Figuren 1 bis 3 dargestellt. Das Feld innerhalb der strichpunktierten Linie ist mit 11 bezeichnet. An die Stelle der Pinole 5 mit dem Meßtaster 6 können an dem Schlitten 4 ebenso auch ein oder mehrere Greifer angebaut sein, mit denen ein Werkstück 12 von einer Bereitstellungsposition in eine Arbeitsposition einer Drehmaschine oder eines Bearbeitungszentrums gebracht werden kann.The supports 1 and the crossbar 2 are welded together from steel pipes and preferably filled with polymer concrete. The supports 1 rest on feet 3 the level. A slide 4 is displaceable on the crossbar 2 in its longitudinal axis arranged. The slide can be in flat guides, trapezoidal guides, recirculating ball bearings or an air bearing. There is a quill on the carriage 4 5, which is equipped with a probe 6. The quill 5 is in the vertical guide 7 can be moved vertically. A horizontal movement of the quill takes place through a internal guide 8 instead. The entire facility is thus in the three coordinate directions X, Y and Z can be moved according to the directions of arrows 9 and 10. That from the quill resp. The field that can be reached by the probe 6 is indicated by the dash-dotted lines in the figures 1 to 3 shown. The field within the dash-dotted line is denoted by 11. In place of the quill 5 with the probe 6 can also be used on the carriage 4 one or more grippers can also be built-on, with which a workpiece 12 from a Provision position in a working position of a lathe or a machining center can be brought.

Eine andere Art einer Einrichtung zum Messen und wahlweisen Bereitstellen von Werkstücken aus einer Bereitstellungsposition in eine Bearbeitungsposition ist in Fig. 4 dargestellt. Der portalmäßige Aufbau der Einrichtung entspricht dem Aufbau der Figuren 1 bis 3.Another type of device for measuring and optionally providing of workpieces from a staging position to a machining position shown in FIG. The portal-like structure of the facility corresponds to the structure of Figures 1 to 3.

An dem Schlitten 4 ist auch hier wiederum eine Pinole bzw. ein Meßkopf 5 mit Meßtastern 6 angebaut. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, kann der Meßkopf 5 in dem Fall nach Fig. 4 nicht in einer horizontalen Ebene verschoben werden. Diese Bewegung erfolgt durch den Bearbeitungs- oder Meßtisch 13, welcher auf Führungen 14 unterhalb des Portals und quer zu dem Querriegel 2 verfahrbar ist. Das Werkstück 12 ist durch Halter 15 in der Position festgesetzt. Auch in diesem Fall der Fig. 4 ist wiederum an die Stelle des Meßtasters 6 der Einsatz eines Greifers möglich, mit dem das Werkstück 12 in eine Bereitstellungsposition oder in eine Bearbeitungsposition gehoben werden kann.Here, too, there is a quill or a measuring head on the carriage 4 5 with probes 6 attached. As can be seen from FIG. 4, the measuring head 5 in the case of Fig. 4 are not shifted in a horizontal plane. These Movement takes place through the processing or measuring table 13, which on guides 14 can be moved below the portal and transversely to the crossbar 2. The workpiece 12 is fixed in position by holder 15. Also in this case of Fig. 4 it is possible to use a gripper instead of the probe 6, with which the workpiece 12 is in a ready position or in a machining position can be lifted.

Die erfindungsgemäßen Einrichtungen können neben der alternativen Aufnahme einer Pinole mit Meßtaster (6) oder einem Greifer für den Werkstücktransport auch mit Vorrichtungen versehen sein, die ein schnelles Umrüsten von der einen in die andere Bauart ermöglicht.The devices according to the invention can in addition to the alternative A quill with probe (6) or a gripper for transporting the workpiece also be provided with devices that allow a quick changeover from one to the other design allows.

Die Einrichtung hat gegenüber den üblichen Meßmaschinen den weiteren Vorteil, daß sie eine gute Zugänglichkeit für die Handbedienung und den Lernbetrieb erlaubt, weil alle Führungen hochgesetzt sind und der untere Bereich somit frei von Bauteilen bleibt. Aus gleichem Grunde ist auch eine gute Beladung und Entladung mit Werkstücken möglich.The device has the other compared to the usual measuring machines The advantage is that they are easily accessible for manual operation and learning allowed because all guides are raised and the lower area is free of components remains. Good loading and unloading is essential for the same reason possible with workpieces.

Wegen der baukostenfreundlichen Ausführung ist die Einrichtung ausgehend vom Grundgestell gut erweiterbar. So können Portale zu einer komplexen Meßeinrichtung sinnvoll verbunden werden. Zusätzlich zu miteinander funktionell und/oder baulich gekoppelten Portal-Einheiten kann ferner eine dazu querliegende Brückeneinheit gesetzt werden.Because of the construction-cost-friendly execution, the facility is starting easily expandable from the base frame. Portals can become a complex measuring device be connected sensibly. In addition to each other functionally and / or structurally Coupled portal units can also be set transversely to a bridge unit will.

Dadurch kann bspw. eine Fahrzeugkarosserie gleichzeitig zu beiden Längsseiten und über die Brücke auch noch quer dazu vermessen werden.As a result, a vehicle body, for example, can work with both at the same time Long sides and across the bridge can also be measured transversely.

Claims

Claims 1. Device for measuring workpieces, thereby characterized in that two supports (1) arranged at a lateral distance from one another are provided are connected to one another by a crossbar (2), which a slide (4) which is displaceable in its longitudinal axis and has at least one in one another coordinate direction movable probe (6) picks up.

2. Device for measuring and optionally providing workpieces from a staging position to a processing position, characterized in that that a base frame made up of two supports (1) and a crossbar (2) in the form of a Loading portal is provided in which a slide (4) is displaceable on the crossbar (2) is mounted, which for the optional inclusion of a with at least one probe (6) equipped quill (5) and a workpiece gripper is set up.

3. Device according to claims 1 and / or 2, characterized in that that the quill (5) both in the vertical direction and in the horizontal direction can be moved across the crossbar (2).

4. Device according to claims 1 and / or 2, characterized in that that the quill (S) on the slide (4) can only be moved in the vertical direction a workpiece (12) receiving table (13) extending in the horizontal directions is movable.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that instead of a 3-D button (6) on the carriage (4), a multi-point measuring head can be used are.

6. Device according to claims 1 and / or 2, characterized in that that the supports (1) and the crossbar (2) are formed from welded steel tubes and are connected to one another, which are filled with polymer concrete or the like.

7. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that the carriage (4) is mounted in a recirculating ball bearing guide.

8. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that the carriage (4) and / or the quill (5) with low friction in flat guides, preferably is guided in air bearings.

9. Device according to claims 1 and / or 2, characterized in that that two or more portal base frames are parallel or transverse to one another and / or portal base frames connectable to a complex measuring direction with bridge girders formed transversely thereto are.