DE3815198C2 - Koordinatenmeßgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Koordinatenmeßgerät gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein derartiges Koordinatenmeßgerät ist bekannt aus US-PS 3 831 283. Bei diesem herkömmlichen Koordinatenmeßgerät wird ein im wesentlichen U-förmiges Meßportal auf einem zur Aufla­ ge eines Werkstücks vorgesehenen Meßtisch durch zwei auf dem Meßtisch im seitlichen Bereich desselben aufliegende Füh­ rungsschienen geführt. Eine der beiden Führungsschienen bil­ det gemeinsam mit einem an dem entsprechenden Portal-Schenkel ausgebildeten Gleitlager eine Führungseinrichtung, durch wel­ che eine Bewegung des Meßportales quer zur Längsrichtung der Führungsschiene verhindert wird. Die andere Führungsschiene bildet eine Auflagefläche, auf welcher sich das Meßportal in vertikaler Richtung abstützt.

Aus US-PS 4 610 089 ist eine Koordinatenmeßmaschine mit einem geschlossenen, unterhalb eines Meßtisches verbundenen Portal bekannt. Ein sich unter dem Meßtisch erstreckender Verbin­ dungsstsrebenabschnitt des Portales ist mittig an einer un­ terhalb der Tischplatte mittig angebrachten separaten Füh­ rungsschiene geführt.

Aus DE A1 34 41 426 ist ein weiteres Koordinatenmeßgerät be­ kannt, welches ein U-förmiges Portal aufweist, dessen beide sich vertikal erstreckenden Schenkel mittels aerostatischer Lagerungen auf einer Meßtischoberfläche geführt sind. Das Portal ist an einer sich in Längsrichtung des Tisches er­ streckenden, auf die Meßtischoberfläche aufgelegten Führungs­ schiene ebenfalls mittels aerostatischer Lager gegen seitli­ ches Verschieben geführt.

Aus DE A1 35 26 317 ist ein Koordinatenmeßgerät bekannt, des­ sen U-förmiges Portal an einem Paar von jeweils zu beiden Seiten eines Meßtisches separat angeordneten zylindrischen Führungsschienen gelagert ist. Die Lagerung eines jeden Schenkels des U-förmigen Portales umfaßt zueinander versetzt angeordnete Wälzlagerelemente.

Aus US-PS 4 682 418 ist ein Koordinatenmeßgerät mit einem ge­ schlossenen Portal bekannt, wobei das geschlossene Portal an einem separat von einem Meßtisch ausgebildeten Sockelelement linear geführt ist. Die Führung gegen seitliches Verschieben des Meßportales erfolgt durch, an beiden Seiten des Sockele­ lementes ausgebildete, vertikale Führungsflächen.

Koordinatenmeßgeräte zum Messen der Größe und Gestalt eines Werkstücks sind aufgrund ihrer hohen Meßgenauig­ keit und Meßeffizienz auf verschiedenen industriellen Gebieten weit verbreitet. Ein herkömmliches Koordinaten­ meßgerät umfaßt einen Tisch mit einer oberen Flasche zum Auflegen eines Werkstücks, einen brückenförmigen Meß­ glied-Tragkörper, der sich über den Tisch erstreckt und der relativ zu dem Tisch bewegbar ist, sowie ein an dem Meßglied-Tragkörper gelagertes Meßglied, bei welchem das Meßglied in mehrdimensionalen Richtungen bewegt und mit dem auf den Tisch aufgelegten Werkstück in Kontakt ge­ bracht wird, und bei welchem die Größe und Gestalt des Werkstücks aus der Verschiebung des Meßgliedes gemessen wird.

Unter dem Eindruck der vorangehend erläuterten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Koordinatenmeß­ gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, welches unter verringertem fertigungstechnischen Aufwand herstellbar und gegen äußere Einflüsse relativ unempfindlich ist und beson­ ders präzise Messungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Koordinatenmeß­ gerät gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Koordinatenmeßgerätes sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Koordinatenmeßgerät geschaffen mit einem Tisch, der eine obere Fläche zum Auflegen eines Werkstücks aufweist, einem Meßglied-Tragkörper, der sich quer über den Tisch erstreckt und relativ zu dem Tisch bewegbar ist sowie einem an dem Meßglied-Tragkörper gelagerten Meßglied zum Messen der Größe und Gestalt des Werkstücks aus der Verschiebung des Meßglie­ des, welches in mehrdimensionalen Richtungen bewegt und mit dem auf den Tisch aufgelegten Werkstück in Kontakt gehalten wird, welches gekennzeichnet ist durch eine in Y-Richtung führende Führungseinrichtung, die an einem seitlichen Bereich des Tisches ausgebildet ist und die eine erste untere ebene Führungsfläche parallel zu der oberen Fläche des Tisches und zwei parallele vertikale Führungsflächen auf­ weist, die auf den gegenüberliegenden Seiten der ersten unteren ebenen Führungsfläche so ausgebildet sind, daß sie sich entlang der Bewegungsrichtung des Meßglied-Tragkörpers erstrecken, sowie ferner durch eine zweite untere ebene Führungsfläche, welche an dem anderen seitlichen Ende des Tisches parallel zu der oberen Fläche des Tisches ausgebildet ist. Vorteilhafter Weise ist eine Einrichtung zum Nachstellen der vertikalen Stellung des Meßglied-Tragkörpers relativ zu dem Tisch vorgesehen, welche an dem Fußabschnitt der Säule des Meßglied-Tragkörpers auf der Seite des Y-Achsen-Führungsabschnitts derart vorgesehen ist, daß sie mit der oberen Fläche des Tisches und der ersten unteren ebenen Führungsfläche der zweiten Führungseinrichtung verknüpft ist. Zusätzlich ist in vorteilhafter Weise auch eine Einrichtung zum Nachstellen der horizontalen Stellung des Meßglied-Tragkörpers relativ zu der seitlichen Richtung des Tisches vorgesehen, welche an dem Fußabschnitt der Säule des Meßglied-Tragkörpers auf der Seite des Y-Achsen Führungsabschnitt derart vorgesehen ist, daß sie mit den zwei parallelen vertikalen Führungsflächen des Y-Achsen-Führungsabschnitts verknüpft ist. Weiterhin ist in vorteilhafter Weise eine Einrichtung zum Nachstellen der vertikalen Stellung des Meßglied-Tragkörpers relativ zu dem Tisch vorgesehen, welche an dem Fußabschnitt der Säule des Meßglied-Tragkörpers auf einer Seite gegenüber der zweiten Führungseinrichtung derart vorgesehen ist, daß sie mit der oberen Fläche des Tisches und der zweiten unteren ebenen Führungsfläche zusammenwirkt.

Das so aufgebaute Koordinatenmeßgerät gemäß der Erfindung weist eine enge, in Y-Achsrichtung führenden Führungseinrichtung auf mit einer schmalen Spanne zwischen den zwei parallelen vertikalen Führungsflächen, welche bei einem seitlichen Ende des Tisches entlang der Y-Achse ausgebildet ist, und bei welcher die erste untere ebene Führungsfläche parallel zu der oberen Fläche des Tisches so vorgesehen ist, daß sie sich entlang der Bewe­ gungsrichtung (der Y-Achse) des Meßglied-Tragkörpers er­ streckt und die zwei parallelen vertikalen Führungsflächen, welche an den entgegengesetzten Seiten der ersten unteren ebenen Führungsfläche ausgebildet sind, so vorgesehen sind, daß sie sich entlang der Y-Achse erstrecken. Ferner ist eine Einrichtung zum Nachstellen der vertikalen Stellung, nämlich der Stellung in Richtung der Z-Achse, des Meßglied- Tragkörpers relativ zu dem Tisch vorgesehen, welche mit der oberen Fläche des Tisches und der ersten unteren ebenen Führungs­ fläche zusammenwirkt und einer Einrichtung zum Nachstellen der horizontalen Stellung des Meßglied-Tragkörpers relativ zu der seitlichen Richtung (entlang der X-Achse) des Tisches, welche mit den zwei parallelen vertikalen Führungsflächen verknüpft ist. Dementsprechend kann die Steifheit des Meß­ glied-Tragkörpers erhöht werden, ohne ein Verbindungsglied zu benötigen, welches sich üblicherweise quer unter dem Tisch erstreckt.

Ferner ist die zweite untere ebene Führungsfläche an dem anderen seitlichen Ende des Tisches parallel zu der oberen Fläche des Tisches ausgebildet, und die Nachstelleinrich­ tung für die vertikale Stellung des Meßglied-Tragkörpers relativ zu dem Tisch ist auf der Seite gegenüber der zweiten, in Y-Richtung führenden Führungseinrichtung derart vorgesehen, daß sie mit der zweiten unteren ebenen Führungsfläche und der oberen Fläche des Tisches zusammenwirkt. Dementsprechend kann das Rollen des Meßglied-Tragkörpers vermieden werden.

Ferner weist der Lagerdruck der Luftlager keine Kraftkom­ ponente zum Kippen der Säulen des Meßglied-Tragkörpers auf. Dementsprechend ist der Meßglied-Tragkörper in der Lage, für eine höchstgenaue Messung zu arbeiten, ohne mit einem üblicherweise verwendeten Verbindungsglied versehen zu sein, welches sich quer unter dem Tisch erstreckt um die jeweiligen unteren Enden der Säulen des Meßglied-Tragkörpers miteinander zu verbinden. Daher ist die Zahl der Teile vermindert, die Gewichtszu­ nahme des Koordinatenmeßgeräts wird vermieden, die Bear­ beitung und Montage der Teile wird erleichtert, und das Koordinatenmeßgerät kann kostengünstig hergestellt werden.

Ferner kann das Kippen und Fallen des Meßglied-Tragkörpers vermieden werden, und das Koordinatenmeßgerät kann leicht auf dem Sockel angebracht werden.

Ferner ist der Meßglied-Tragkörper in der Lage, ohne Rücksicht auf die Veränderung der Umgebungstemperatur mit hoher Genauigkeit zu laufen, weil die Funktion der Nachstelleinrichtung unbedeutend beeinträchtigt wird durch eine Wirkung des Unterschieds der Wärmeaus­ dehnungskoeffizienten des Tisches und des Meßglied- Tragkörpers. Insbesondere bei Anwendung von Luftlagern ist der Meßglied-Tragkörper in der Lage, eine angemesse­ ne Beweglichkeit ohne Rücksicht auf die Veränderung der Umgebungstemperatur aufrechtzuerhalten, und da die Säulen des Meßglied-Tragkörpers daran gehindert werden, sich durch den Luftdruck der Luftlager zu neigen, ist der Meß­ glied-Tragkörper in der Lage, zu genauer Messung zu lau­ fen. Außerdem kann das Koordinatenmeßgerät eine geringe Bauhöhe aufweisen und bietet ausreichend Platz zum Auf­ nehmen des Werkstücks.

Falls die zwei parallelen vertikalen Führungsflächen der zweiten, in Y-Achsenrichtung führenden Führungseinrichtung ausgebildet sind in einer Seitenfläche des Tisches selbst bzw. in einer inneren Seitenfläche, welche der Seitenfläche des Tisches näherliegt, einer in der unteren Fläche des Tisches gebildeten Auskehlung, kann die Seitenfläche des Tisches als eine Führungsfläche verwendet werden. Hierbei wird die Bearbeitung, insbesondere die Fertig-Bearbeitung der vertikalen Führungsfläche erleichtert.

Falls die erste untere ebene Führungsfläche des Y-Achsen- Führungsabschnitts in der unteren Fläche des Tisches selbst ausgebildet ist, können das Formen und Fertig-Bearbeiten der ersten unteren ebenen Führungsfläche erleichtert werden, und es wird eine höchst genaue Führung sichergestellt.

Falls die beiden parallelen vertikalen Führungsflächen der zweiten, in Y-Richtung führenden Führungseinrichtung jeweils in den entgegengesetzten Seitenflächen eines Führungsgliedes ausgebildet sind, wel­ ches an der unteren Fläche des Tisches vorgesehen ist, braucht keine Auskehlung in dem Tisch ausgebildet zu sein, und die Führungsflächen können leicht fertiggestellt werden.

Falls die erste untere ebene Führungsfläche der zweiten Y-Achsen-Führungs­ einrichtung in der unteren Fläche des Führungsgliedes ausgebildet ist, kann das Fertigstellen der ersten unteren ebenen Führungsfläche erleichtert werden.

Falls die zwei parallelen vertikalen Führungsflächen der zweiten, in Y-Richtung führenden Führungseinrichtung jeweils in den gegenüberliegenden vertikalen inneren Flächen einer Auskehlung ausgebildet sind, die in der unteren Fläche des Tisches derart gebildet ist, daß sie sich entlang der Y-Achse erstreckt, können die Lager zur Einschränkung einer seitlichen Bewegung des Meß­ glied-Tragkörpers entlang der X-Achse relativ zu dem Tisch innerhalb der Breite des Tisches angeordnet werden. Dann kann die Gesamtbreite des Koordinatenmeßgeräts vermindert werden.

Falls die erste untere ebene Führungsfläche der zweiten, in Y-Richtung führenden Y-Achsen-Führungseinrichtung in der horizontalen Innenfläche der Auskehlung gebildet ist, die in der unteren Fläche des Tisches ausgebildet ist, können die Lager zur Einschrän­ kung einer Vertikalbewegung des Meßglied-Tragkörpers ent­ lang der Z-Achse relativ zu dem Tisch innerhalb der Höhe des Tisches angeordnet werden. Falls Luftlager als Posi­ tionsnachstelleinrichtung verwendet werden, kann eine kontaktlose Führung erzielt werden.

Im folgenden wird die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Koordinatenmeßgeräts in einer ersten Ausführungsform gemäß der Er­ findung;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Koordinatenmeßgeräts von Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte bruchstückhafte Schnittansicht um einen x-Achsen-Kodierer herum, der in dem Koordinatenmeßgerät von Fig. 1 enthalten ist;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des grundsätz­ lichen Aufbaus des Koordinatenmeßgeräts von Fig. 1;

Fig. 5 eine schematische Ansicht des grundsätzlichen Aufbaus eines Koordinatenmeßgeräts in einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 6 eine schematische Darstellung des grundsätz­ lichen Aufbaus eines Koordinatenmeßgeräts in einer dritten Ausführungsform;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines herkömmli­ chen Koordinatenmeßgeräts;

Fig. 8 eine schematische Darstellung des grundsätz­ lichen Aufbaus des Koordinatenmeßgeräts von Fig. 7;

Fig. 9 eine Vorderansicht eines Beispiels für ein Koordinatenmeßgerät, das in der UK-Patentschrift GB 2179452A offenbart ist;

Fig. 10 eine schematische Darstellung des grundsätzli­ chen Aufbaus des Koordinatenmeßgeräts von Fig. 9;

Fig. 11 eine Vorderansicht eines anderen Beispiels für ein Koordinatenmeßgerät, das in der UK-Patent­ anmeldung GB 2179452A veröffentlicht ist; und

Fig. 12 eine schematische Darstellung des grundsätz­ lichen Aufbaus des Koordinatenmeßgeräts von Fig. 11.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht einer ersten Ausführungs­ form und Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht dieser Ausfüh­ rungsform.

In der ersten Ausführungsform ist ein Tisch 60 eine aus Stein gebildete Platte mit Steinflächen. Die untere Fläche 60D des Tisches 60 ist mit drei Stützgliedern 62 versehen. Durch die Stützglieder 62 ist der Tisch 60 auf einem Sockel 16 in kleinem Abstand von diesem gelagert. Da sich kein Verbindungsglied quer unter dem Tisch 60 erstreckt, kann die optimale Anzahl von Stützgliedern 62, zum Beispiel drei wie in der ersten Ausführungsform, an optimalen Stellungen angeordnet werden, zum Beispiel an Stellungen, die jeweils den Ecken eines Dreiecks entsprechen, um den Tisch 60 wirk­ sam und genau zu lagern. Das derartige Lagern eines Tisches begegnet der Wirkung einer übermäßigen Kraft auf den Tisch, insbesondere in dem Mittelbereich des Tisches, wirksamer als die Lagerung, bei welcher der Tisch an vier Stellen in seinen beiden Endabschnitten gelagert ist, und welche angewandt wird bei dem herkömmlichen Koordinatenmeßgerät mit einem Verbindungsglied, das sich quer unter dem Tisch erstreckt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist ein brückenförmiger Meßglied- Tragkörper 64 eine linke Säule 66 und eine rechte Säule 68 auf. Zwischen den jeweiligen oberen Enden der Säulen 66 und 68 erstreckt sich horizontal ein Querträger 70. An dem Quer­ träger 70 ist ein X-Achsen-Schieber 72 verschiebbar ange­ bracht. Eine Spindel 76 ist in der Vertikalrichtung, näm­ lich entlang der Z-Achse beweglich gelagert in einem Gehäu­ se 74, welches einteilig mit dem X-Achsen-Schieber 72 aus­ gebildet ist. Das untere Ende der Spindel 76 ragt von der unteren Fläche des Gehäuses 74 vor, und ein Meßglied 77 ist an das untere Ende der Spindel 76 angefügt.

Ein linker Fußabschnitt 67 und ein rechter Fußabschnitt 69, welche Y-Achsen-Schieber umfassen, sind an den jeweiligen unteren Enden der Säulen 66 und 68 des Meßglied-Tragkörpers 64 vorgesehen.

Eine Y-Achsen-Führungseinrichtung 78 ist in der unteren Fläche 60D des Tisches 60 bei einem seitlichen Ende be­ züglich der X-Achse, nämlich bei Betrachtung in Fig. 1 bei dem rechten Ende ausgebildet. Die Y-Achsen-Führungs­ einrichtung weist eine erste untere ebene Führungsfläche 60E parallel zu der oberen Fläche 60A des Tisches 60 auf, sowie zwei parallele vertikale Führungsflächen 60F und 60G, die an den entgegengesetzten Seiten der ersten unte­ ren ebenen Führungsfläche 60E derart ausgebildet sind, daß sie sich entlang der Bewegungsrichtung des Meßglied- Tragkörpers 64, nämlich entlang der Y-Achse erstrecken.

Die vertikale Führungsfläche 60F ist in der Seitenfläche 60C des Tisches 60 selbst ausgebildet, und die vertikale Führungsfläche 60G ist in der näher an der Seitenfläche 60C (in Fig. 1 betrachtet auf der rechten Seite) gele­ genen inneren Seitenfläche einer Auskehlung 79 ausgebil­ det. Die Auskehlung 79 ist in der unteren Fläche 60D des Tisches 60 ausgebildet. Die Seitenfläche 60C des Tisches 60, dessen obere Fläche 60A genau fertigbearbeitet ist zu einer horizontalen Ebene, kann als eine Führung ver­ wendet werden. Dies führt zu leichtem Formen und Endbe­ arbeiten der vertikalen Führungsfläche 60F. Da ferner die Auskehlung 79 ausreicht, deren Tiefe vergleichsweise flach ist, beeinträchtigt sie nicht die Starrheit des Tisches 60. Daher kann eine ausreichende Führungsgenauig­ keit erreicht werden.

Eine zweite untere ebene Führungsfläche 60H, welche zu der oberen Fläche 60A des Tisches 60 parallel ist, ist auf der anderen Seite bezüglich der X-Achse (in Fig. 1 betrachtet rechts) in der unteren Fläche 60D des Tisches 60 selbst ausgebildet. Daher kann die zweite untere ebene Führungsfläche 60H leicht geformt und für höchst genaues Führen fertigbearbeitet werden.

Der rechte Fußabschnitt 69 auf der Seite des Y-Achsen- Führungseinrichtung 78 des Meßglied-Tragkörpers 64 ist mit insgesamt drei Luftlagern versehen, und zwar zwei Luftlagern 80, die mit der oberen Fläche 60A des Tisches 60 verknüpft sind, und einem Luftlager 80, das mit der ersten unteren ebenen Führungsfläche 60E verknüpft ist, um die vertikale Stellung (die Stellung bezüglich der Z-Achse) des rechten Fußabschnitts 69 relativ zu dem Tisch 60 nachzustellen.

Der rechte Fußabschnitt 69 ist ferner mit insgesamt vier Luftlagern versehen, und zwar zwei Luftlagern 82, die mit der vertikalen Führungsfläche 60F bzw. 60G verknüpft sind, um die seitliche Stellung (die Stellung bezüglich der X- Achse) des Meßglied-Tragkörpers 64 relativ zu dem Tisch 60 nachzustellen.

Der linke Fußabschnitt 67 auf der dem Y-Achsen-Führungs­ einrichtung 78 des Meßglied-Tragkörpers 64 entgegengesetzten Seite ist mit insgesamt drei Luftlagern versehen, und zwar zwei Luftlagern 84, die mit der oberen Fläche 60A des Ti­ sches 60 verknüpft sind, und einem Luftlager 84, das mit der zweiten unteren ebenen Führungsfläche 60H verknüpft ist, um die vertikale Stellung (die Stellung bezüglich der Z-Achse) des linken Fußabschnitts 67 relativ zu dem Tisch 60 einzustellen.

Die Luftlager 80, 82 und 84 werden an den entsprechenden Fußabschnitten 67 und 69 des Meßglied-Tragkörpers 64 mit Justierschrauben 86 gehalten, die jeweils ein halbkugel­ förmiges Ende zum Einstellen des Lagerspiels auf einen optimalen Wert aufweisen.

In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 90 eine Haupt­ skala eines optischen Kodierers für die Y-Achse zur Er­ mittlung der Verschiebung des Meßglied-Tragkörpers 64 entlang der Y-Achse. Die Hauptskala 90 ist über einen Skalenhalter 92 an die Seitenfläche des Tisches 60 angeschraubt. Ein Detektor 94 des optischen Kodierers ist an den rechten Fußabschnitt 69 des Meßglied-Tragkörpers 64 angeschraubt. In dem Detektor 94 sind eine der Haupt­ skala 90 zugeordnete Indexskala, ein lichtemittierendes Element, Lichtempfangselemente und dergleichen unterge­ bracht.

Das von dem lichtemittierenden Element emittierte Licht wird durch die Hauptskala 90 und die Indexskala in optische Signale umgewandelt, die von den Lichtempfangselementen empfangen werden, und dann in elektrische Signale umgewan­ delt, die den Wert der Bewegung des Meßglied-Tragkörpers 64 und folglich die Verschiebung des Meßgliedes 77 entlang der Y-Achse relativ zu dem Tisch 60 anzeigen.

Wie in Fig. 3 gezeigt, wird die Stellung des Detektors 94 relativ zu der Hauptskala 90 korrekt eingestellt durch eine Justierschraube 95, um Meßfehler aufgrund einer Kip­ pung des Detektors 94 relativ zu der Hauptskala 90 aus zu­ schalten. Der Detektor 94 ist im einzelnen in der UK-Pa­ tentanmeldung GB 2179452A beschrieben, und daher wird seine weitere Beschreibung weggelassen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist ein Anschlag 96 mit Druck­ federn an beiden Enden an den rechten Fußabschnitt 69 des Tragkörpers 64 angeschraubt. Die Wechselwirkung des An­ schlags 96 und von Anschlagbolzen 98, die nahe den gegen­ überliegenden Längsenden der Seitenfläche 60C des Tisches 60 vorgesehen sind, beschränkt die Bewegung des Tragkörpers 64 entlang der Y-Achse.

Wie in den Fig. 1 und 2 zu sehen, ist eine Befestigungs­ schraube 100 an dem rechten Fußabschnitt 69 des Tragkörpers 64 vorgesehen. Die Befestigungsschraube wird verwendet, um eine Relativbewegung zwischen dem Tragkörper 64 und dem Tisch 60 auszuschalten und um zur Präzisionsmessung deren relative Stellung zueinander zu fixieren.

Ferner ist ein Feinjustiermechanismus 102, welcher einen Mikrometerschraubenkopf 104 und eine Parallelfeder 106 umfaßt, an dem rechten Fußabschnitt 69 des Tragkörpers 64 vorgesehen. Ein Glied 101 in Form eines umgekehrten L, das durch die Befestigungsschraube 100 gedreht wird, wird ge­ gen die untere Fläche des Skalenhalters 92 gedrückt, um die relative Stellung zwischen dem Tragkörper 64 und dem Tisch 60 zu fixieren, und dann kann der Mikrometerschrau­ benkopf 104 zur Feinjustierung betätigt werden.

Ein optischer Kodierer für die X-Achse, welcher eine Haupt­ skala 108 aufweist und den gleichen Aufbau hat wie der op­ tische Kodierer für die Y-Achse, ist an dem Querträger 70 vorgesehen. Die Verschiebung des Meßgliedes 77 entlang der X-Achse aufgrund der Bewegung des X-Achsen-Schiebers 72 entlang dem Querträger 70 wird durch den optischen Kodierer für die X-Achse ermittelt.

Ein optischer Kodierer, für die Z-Achse der den selben Aufbau wie der Ko­ dierer für die Y-Achse aufweist, ist an dem X-Achsen-Schie­ ber 72 vorgesehen. Die Verschiebung des Meßgliedes 77 ent­ lang der Z-Achse aufgrund der vertikalen Bewegung der Spin­ del 76 relativ zu dem X-Achsen-Schieber 72 wird durch den optischen Kodierer für die Z-Achse ermittelt.

Fig. 4 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Führungsan­ ordnung der ersten Ausführungsform zum Führen des Meßglied- Tragkörpers 64 zur Bewegung entlang der Y-Achse. Die Stel­ lung des Meßglied-Tragkörpers 64 bezüglich der X-Achse wird eingestellt durch die Seitenfläche 60C des Tisches 60 selbst und die innere Seitenfläche 60G der Auskehlung 79, die in der unteren Fläche 60D des Tisches 60 ausgebildet ist. Dem­ entsprechend kann der Tragkörper 64 geführt werden, ohne die Steifheit des Tisches zu beeinträchtigen. Da die Stel­ lung des Tragkörpers 64 bezüglich der Z-Achse durch Ab­ schnitte an den entgegengesetzten Enden der oberen und un­ teren Flächen des Tisches 60 geführt wird, ist der Führungs­ aufbau einfach, und der Meßglied-Tragkörper 64 wird wirksam an einem Rollen gehindert.

Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform eines Koor­ dinatenmeßgeräts im einzelnen beschrieben. Fig. 5 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Führungsanordnung der zwei­ ten Ausführungsform zum Führen des Meßglied-Tragkörpers 64 zur Bewegung entlang der Y-Achse.

In der zweiten Ausführungsform ist eine Führungsschiene 108 an ein bezüglich der X-Achse seitliches Ende der unte­ ren Fläche des Tisches 10 angefügt. Die Stellung des Trag­ körpers 64 bezüglich der X-Achse wird durch die Luftlager 82 derart eingestellt, daß sie den entgegengesetzten äuße­ ren (vertikalen) Seitenflächen der Führungsschiene 108 zu­ geordnet ist. Die Stellung des Tragkörpers 64 bezüglich der Z-Achse wird durch die Luftlager 80 derart eingestellt, daß sie der oberen Fläche 10A des Tisches 10 an dem seit­ lichen (rechten) Ende, das die Führungsschiene 108 aufweist, und der unteren Fläche der Führungsschiene 108 zugeordnet ist, und durch die Luftlager 84 so eingestellt, daß sie der oberen und der unteren Fläche des Tisches 10 an dem anderen seitlichen (linken) Ende zugeordnet ist.

In der zweiten Ausführungsform braucht der Tisch 10 nicht mit einer Auskehlung in seiner unteren Fläche versehen zu werden. Die Führungsschiene 108 kann einteilig mit dem Tisch 10 ausgebildet werden.

Die übrigen Komponenten und der übrige Aufbau der zweiten Ausführungsform sind die gleichen wie bei der ersten Aus­ führungsform, und folglich wird ihre Beschreibung wegge­ lassen.

Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform eines Koor­ dinatenmeßgeräts im einzelnen beschrieben. Fig. 6 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Führungsanordnung der drit­ ten Ausführungsform zum Führen des Meßglied-Tragkörpers 64 zur Bewegung entlang der Y-Achse.

In der dritten Ausführungsform ist die Auskehlung 79 ähnlich der in der ersten Ausführungsform in der unteren Fläche des Tisches 60 ausgebildet. Die Stellung des Meß­ glied-Tragkörpers 64 bezüglich der X-Achse wird durch die Luftlager 82 derart eingestellt, daß sie den entgegenge­ setzten inneren (vertikalen) Seitenflächen der Auskehlung 79 zugeordnet ist. Die Stellung des Tragkörpers 64 bezüg­ lich der Z-Achse wird durch die Luftlager 80 derart ein­ gestellt, daß sie der oberen Fläche des Tisches 60 an dem seitlichen (rechten) Ende, welches die Auskehlung 79 aufweist, und der inneren oberen (horizontalen) Fläche der Auskehlung 79 selbst zugeordnet ist.

In der dritten Ausführungsform sind alle Lager 82 zum Einstellen der Stellung des Meßglied-Tragkörpers 64 be­ züglich der X-Achse innerhalb der Breite des Tisches 60 angeordnet; dadurch kann das Koordinatenmeßgerät in ver­ minderter Breite ausgebildet sein.

Die anderen Komponenten und der übrige Aufbau der dritten Ausführungsform sind die gleichen wie in der ersten Aus­ führungsform, und folglich wird ihre Beschreibung über­ gangen.

In den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung werden Luftlager zum Einstellen der Stellungen des Meß­ glied-Tragkörpers 64 verwendet; die Einrichtungen zur Ein­ stellung der Stellungen des Tragkörpers brauchen sich aber nicht darauf zu beschränken, und es können wahlfreie Einrichtungen wie zum Beispiel Walzenlager angewandt werden. Genauer gesagt, können alle Einrichtungen verwendet werden, die in der Lage sind, die Stellung des Meßglied- Tragkörpers 64 relativ zu dem Tisch einzustellen, und die Bewegung des Tragkörpers entlang der Führungsanordnung zulassen.

Ferner sind die Kodierer zur Ermittlung der X-, Y- und Z-Achsen-Verschiebungen nicht auf die gezeigten optischen Kodierer beschränkt, sondern es können irgendwelche geeigneten Kodierer wie beispielsweise magnetische Ko­ dierer oder elektrische Kapazitätskodierer verwendet werden.

Bei den geschilderten Ausführungsformen wird zwar das Meßglied 77 relativ zu dem feststehenden Tisch bewegt, die Erfindung aber in ihrer Anwendung nicht darauf beschränkt. Die Erfindung kann auf ein Koordinatenmeßgerät beliebiger Art angewendet werden, in welchem der Tisch und das Meßglied relativ zueinander bewegbar sind, zum Beispiel auf ein Koordinatenmeßgerät, in welchem der Tisch relativ zu dem feststehenden Meßglied bewegt wird.

Ferner ist die Erfindung in Anwendung auf ein dreidimen­ sionales Koordinatenmeßgerät beschrieben worden, ist aber offensichtlich auch auf ein zweidimensionales Koordinatenmeßgerät anwendbar, in welchem das Meßglied sich in zwei Dimensionsrichtungen innerhalb einer Ebene parallel zu der oberen Fläche eines Tisches bewegt.

Claims (8)

1. Koordinatenmeßgerät mit einem Tisch, der eine obere, hori­ zontale Fläche zum Auflegen eines Werkstückes aufweist, einem Meßglied-Tragkörper, der sich quer über den Tisch erstreckt und relativ zu dem Tisch bewegbar ist, sowie einem an dem Meßglied- Tragekörper gelagerten Meßglied zum Messen der Größe und Ge­ stalt des Werkstückes anhand der Verschiebung des Meßglieds, welches in mehrere Richtungen bewegbar und in eine Meßposition relativ zu dem auf dem Tisch aufgelegten Werkstück bringbar ist, wobei in einem ersten seitlichen Bereich des Tisches eine erste Führungseinrichtung mit einer Führungsfläche zur Lagerung des Meßglied-Tragekörpers in vertikaler Richtung ausgebildet ist und in einem der ersten Führungseinrichtung gegenüberlie­ genden seitlichen Bereich des Tisches eine zweite Führungsein­ richtung ausgebildet ist, zur Führung des Meßgliedtragekörpers in horizontaler Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei­ te Führungseinrichtung (78) an einer unteren Seite des Tisches (60) in einem unteren Seitenbereich desselben vorgesehen ist, zur linearen Führung des Meßglied-Tragekörpers (64) parallel zur oberen Fläche (60a) des Tisches (60), wobei die zweite Füh­ rungseinrichtung (78) ein Paar zueinander parallel verlaufende, vertikale Führungsflächen (60F, 60G) und eine zwischen diesen vertikalen Führungsflächen (60F, 60G) verlaufende, zur oberen Fläche des Tisches (60) parallele untere, ebene Führungsfläche (60E) aufweist.

2. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der parallelen vertikalen Führungsflächen (60F) der zweiten Führungseinrichtung (78) in einer Seitenfläche (60C) des Tisches (60) und die andere vertikale Führungsfläche (60G) in einer inneren Seitenfläche einer Auskehlung (79), die in der unteren Fläche (60D) des Tisches (60) nahe der Seitenfläche (60C) verläuft, ausgebildet ist.

3. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste untere ebene Führungsfläche (60E) der Führungs­ einrichtung in der unteren Fläche (60D) des Tisches (60) selbst ausgebildet ist.

4. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei parallelen vertikalen Führungsflächen (60F, 60G) der zweiten Führungseinrichtung (78) ausgebildet sind in einan­ der gegenüberliegenden Seitenflächen einer Führungsschiene (108), die an der unteren Fläche (60D) des Tisches (60) vorge­ sehen ist.

5. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste untere ebene Führungsfläche (60E) der zweiten Führungseinrichtung (78) in der unteren Fläche der Führungs­ schiene (108) ausgebildet ist.

6. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei parallelen vertikalen Führungsflächen (60F, 60G) der zweiten Führungseinrichtung (78) ausgebildet sind in den gegenüberliegenden vertikalen inneren Flächen einer Auskehlung (79), die in der unteren Fläche (60D) des Tisches (60) so aus­ gebildet ist, daß sie sich entlang der Y-Achse erstreckt.

7. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste untere ebene Führungsfläche (60E) der zweiten Führungseinrichtung (78) in der horizontalen Innenfläche der Auskehlung (79) ausgebildet ist.

8. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Luftlager (80, 82, 84) vorgesehen sind, die auf den Führungs­ flächen (60A, 60E, 60F, 60G, 60H) laufen.