DE3827656C1 - Holding device for measuring and/or marking-off tools - Google Patents

Holding device for measuring and/or marking-off tools

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DE3827656C1
DE3827656C1 DE19883827656 DE3827656A DE3827656C1 DE 3827656 C1 DE3827656 C1 DE 3827656C1 DE 19883827656 DE19883827656 DE 19883827656 DE 3827656 A DE3827656 A DE 3827656A DE 3827656 C1 DE3827656 C1 DE 3827656C1
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Klaus Dieter Dipl.-Ing. 7123 Sachsenheim De Goetz
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Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
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C Stiefelmayer GmbH and Co KG
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für Meß- und/oder Anreißwerkzeuge der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Beim Arbeiten mit 3-dimensionalen Meß- und/oder Anreißgeräten, z. B. der Art, wie sie in der DE-PS 17 73 282 und 17 98 419 be­ schrieben sind, auf die hier zur Erläuterung dieser Geräte Bezug genommen ist, werden in die Werkzeugaufnahme, z. B. in Gestalt eines Würfelkopfes, die einzelnen Werkzeuge eingesetzt. Als Werkzeuge kommen die verschiedensten in Betracht, insbesondere auch solche, die aus einem berührend mittels Tastspitze oder insbesondere berühungslos mittels Lichtstrahl arbeitenden An­ tastwerkzeug bestehen. Insbesondere derartige berührungslos ar­ beitende Antastwerkzeuge haben vielfältige Vorteile und haben sich demgemäß bewährt. Selbst schiefe Flächen können noch bis zu einem Neigungswinkel von z. B. 70° angetastet werden. Die Antastrichtung beeinflußt die Messung nicht sonderlich. Bekannt ist eine Haltevorrichtung für solche Werkzeuge, die deren drehbare und schwenkbare Aufnahme ermöglicht, wodurch in Grenzen ein manuelles Umsetzen des Antastwerkzeuges, das zeitraubend ist, erspart ist. Eine Haltevorrichtung der ein­ gangs genannten Art ist aus DE-GM 85 35 749.9 ersichtlich. Bei dieser weist der am Drehkopf sitzende Halter eine Bogen­ führung auf, die sich entlang zumindest dem Abschnitt einer Kreisbogenbahn erstreckt. Die Bogenführung verläuft z. B. etwa über einen Umfangswinkel von 90° und hat die Form eines so gebogenen Führungsprofiles. Der Träger besteht aus einem Schlitten, der auf der Bogenführung längs dem Abschnitt der Kreisbogenbahn beweglich geführt ist. An diesem Schlitten ist das Werkzeug so gehalten, daß dessen Längsmittelachse in Richtung einer Radialen der kreisbogenabschnittförmigen Bogen­ führung gerichtet ist, wobei sich die Längsmittelachse des Werkzeuges und die Drehachse in einem Punkt schneiden, der dem Mittelpunkt der kreisbogenabschnittförmigen Bogenführung entspricht.
Eine Haltevorrichtung dieser Art hat sich sehr gut bewährt. Anknüpfend daran liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ge­ nannten Art so auszugestalten, daß diese einfacher und kostengünstiger herstellbar ist und somit einfacher, billiger und auch platzsparender ist.
Die Aufgabe ist bei einer Haltevorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst.
Statt der kreisbogenabschnittförmigen Bogenführung als Halter kann der Halter wesentlich einfacher und insbesondere kürzer und kompakter und somit leichter, billiger und platzsparender gestaltet werden. Es reicht eine biegefeste Struktur, die an einem Ende den Drehkopf und am anderen Ende den Lagerkopf auf­ weist, wobei beide dadurch vorgegebene Achsen sich in einem vorgegebensn Punkt, der dem Arbeitspunkt des Werkzeuges ent­ spricht, schneiden. Der im Lagerkopf des Halters um die Schwenkachse schwenkbare Träger kann ebenfalls relativ ein­ fach, leicht und kostengünstig und platzsparend gestaltet sein. Er weist in Querabstand von der Schwenkachse die Auf­ nahme für das Werkzeug auf, wobei die Längsmittelachse dieser Aufnahme die Drehachse und die Schwenkachse in ihrem genann­ ten Schnittpunkt schneidet, der mit dem Arbeitspunkt des Werkzeuges zusammenfällt. Durch Drehung des Trägers um die Schwenkachse relativ zum Halter kann die Aufnahme und damit das darin aufgenommene Werkzeug innerhalb eines z. B. etwa halbkugelförmigen Arbeitsbereiches schnell und einfach je­ weils so eingestellt werden, daß die Antastung zumindest im wesentlichen jeweils in Normalenrichtung erfolgt und damit die Garantie für das genauestmögliche Meßergebnis gegeben ist. Dies ist erreicht, ohne daß es einer z. B. etwa viertelkreis­ förmigen Bogenführung bedarf, die relativ sperrig ist und außerdem hinsichtlich der Bearbeitung, insbesondere bei der geforderten hohen Genauigkeit, sehr kostenintensiv ist.
Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Ansprüchen 2-24. Dadurch wird die Haltevorrichtung noch ver­ bessert. Die einzelnen Feststellvorrichtungen ermöglichen ein schnelles Lösen und wieder Festziehen und somit ein schnel­ les und problemloses Einstellen der jeweiligen Raumlage des Werkzeuges.
Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchs­ nummern darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und er­ findungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschreibung erwähn­ ten Merkmale sowie auch die allein aus der Zeichnung ent­ nehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Haltevorrichtung mit daran gehaltenem Antastwerkzeug, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 und 3 jeweils einen schematischen Schnitt einer Einzel­ heit II bzw. III der Haltevorrichtung in Fig. 1, in größerem Maßstab,
Fig. 4 einen schematischen Schnitt einer Einzelheit etwa entsprechend Fig. 3, jedoch gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1-3 ist eine Haltevorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt, die an einer nur strichpunktiert angedeuteten Werkzeugaufnahme 11 in Form z. B. eines Würfel­ kopfes angebracht werden kann. Die Werkzeugaufnahme 11 ist an einem nicht weiter gezeigten, insbesondere 3-dimensionalen, Meß- und/oder Anreißgerät angebracht, wie es z. B. aus DE-PS 17 73 282 ersichtlich ist. Die Werkzeugaufnahme 11 kann z. B. entsprechend DE-PS 17 98 419 gestaltet sein. Dabei hat die Haltevorrichtung 10 gewisse Ähnlichkeit mit derjenigen gemäß DE-GM 85 35 749.9.
Im einzelnen weist die Haltevorrichtung 10 einen Drehknopf 12 auf, der eine Drehung um die zugeordnete Drehachse 13 in Pfeilrichtung 14 zuläßt. Der Drehkopf 12 ist fester Bestand­ teil eines Halters 15, mittels dessen ein Träger 16 für das Werkzeug 41 gehalten und derart beweglich geführt ist, daß die Längsmittelachse 42 des Werkzeuges 41 die Drehachse 13 stets im gleichen Schnittpunkt M, der mit dem Arbeitspunkt des Werkzeuges 41 zusammenfällt, schneidet oder mit dieser Drehachse 13 zusammenfällt. Das Werkzeug 41 besteht hier aus einem berührungslos mittels Lichtstrahl arbeitenden Antast­ werkzeug. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbei­ spiel besteht das Werkzeug 41 statt dessen aus einem anders gearteten Meß- und Anreißwerkzeug, z. B. auch aus einem be­ rührend mit Tastspitze arbeitenden Antastwerkzeug. Bei dem gezeigten berührungslos arbeitenden Antastwerkzeug wird ein Lichtstrahl verwendet, der praktisch wie eine Tastspitze wirkt, wobei dieser Lichtstrahl mit der Längsmittelachse 42 zusammenfällt und somit durch diese zugleich angedeutet ist. Das Werkzeug 41 ist dabei so gestaltet, daß das Werkzeug 41 dann, aber nur dann, ein Antastsignal liefert, wenn der Lichtstrahl 42 am Ende 43, das mit dem Schnittpunkt M zu­ sammenfällt, auf eine anzutastende Fläche auftrifft, von der er zurückgeworfen wird. Das Ende 43 bedeutet nicht etwa das Ende des gesamten Lichtstrahles 42 sondern lediglich den Ab­ stand des ideellen Schaltpunktes des Lichtstrahles 42 von einem festen Teil des Werkzeuges 41. Das Werkzeug 41 ist so eingestellt, daß nur dann ein Antastsignal erzeugt wird, wenn der Lichtstrahl in einem dem Ende 43 entsprechenden Abstand auf eine anzutastende Werkstückfläche auftrifft. Liegt diese näher am Werkzeug 41 oder weiter weg, wird kein Antastsignal erzeugt. Die Ausrichtung des Werkzeuges 41 ist dergestalt, daß der Lichtstrahl 42 die Drehachse 13 im Schnittpunkt M schneidet, somit der Schnittpunkt M dem Arbeitspunkt 43 entspricht, oder der Lichtstrahl 42 mit der Drehachse 13 zusammenfällt.
Der Halter 15 weist einen in Abstand vom Drehkopf 12 fest angeordneten Lagerkopf 17 auf, in dem der Träger 16 um eine vom Lagerkopf 17 vorgegebene Schwenkachse 18 umlaufend schwenkbar gelagert ist. Die Schwenkachse 18 verläuft unter einem vorzugsweise spitzen Winkel zur Drehachse 13 und schneidet die Drehachse 13 im Arbeitspunkt 43 des Werkzeuges 41. Der Träger 16 weist in Querabstand vom Lagerkopf 17 und der Schwenkachse 18 eine Aufnahme 19 für das Werkzeug 41 auf. Die Aufnahme 19 weist eine z. B. etwa zylinderhülsenförmige Werkzeughalterung 20 zur auswechselbaren Befestigung des Werkzeuges 41 auf. Die Längsmittelachse der Werkzeughalte­ rung 20 fällt somit mit der Längsmittelachse 42 des Werk­ zeuges 41 zusammen und schließt mit der Schwenkachse 18, die sie im Punkt M schneidet, immer einen vorzugsweise spitzen Winkel ein, der z. B. 30° beträgt. Die die Werkzeug­ halterung 20 tragende Aufnahme 19 ist am Träger 16 lösbar und derart einstellbar angebracht, daß die Längsmittelachse der Werkzeughalterung 20 die Schwenkachse 18 in jeder ein­ gestellten Drehstellung des Trägers 16 um die Schwenkachse 18 immer im Arbeitspunkt M schneidet.
Der Träger 16 weist an dem Ende, das der Aufnahme 19 mit Werkzeughalterung 20 gegenüberliegt, einen verstellbaren Ge­ wichtsausgleich 21 auf. Hierzu ist z. B. ein verstellbares Kompensationsgewicht 22 vorgesehen, das in zur Schwenkachse 18 quer, insbesondere rechtwinklig, verlaufender Achsrichtung am Träger 16 verstellbar und einstellbar gehalten ist. Der Träger 16 ist hierzu mit einem mit Gewinde versehenen Auf­ nehmer 23 in Form eines Gewindebolzens versehen, auf den das Kompensationsgewicht 22 aufschraubbar ist und dann in der eingestellten Position gesichert werden kann.
In analoger Weise ist auch der Halter 15 an dem Ende, das dem Lagerkopf 17 gegenüberliegt, mit einem verstellbaren Gewichts­ ausgleich 24 versehen, der z. B. ein verstellbares Kompen­ sationsgewicht 25 aufweist. Der Halter 15 ist zur Aufnahme des Kompensationsgewichts 25 mit einem mit Gewinde versehenen Aufnehmer 26 in Form einer inneren Gewindebohrung versehen, in die das Kompensationsgewicht 25 einschraubbar ist. Auch hier verläuft die Verstellachse des Kompensationsgewichts 25 quer, insbesondere rechtwinklig, zur Drehachse 13. Der Ge­ wichtsausgleich 21 des Trägers 15 liegt der Aufnahme 19 mit Werkzeughalterung 20 etwa diametral gegenüber. Der Gewichts­ ausgleich 24 des Halters 15 liegt dem Lagerkopf 17 des Halters 15 etwa diametral gegenüber.
Der Drehkopf 12 einschließlich dessen gesamtes Inneres mit Lagerung ist im wesentlichen genauso gestaltet wie der Lager­ kopf 17. Details beider gehen aus Fig. 2 und 3 hervor. Aus den genannten Gründen ist nachfolgend zunächst der Aufbau des Lagerkopfes 17 anhand von Fig. 1 und 3 näher erläutert.
Der Lagerkopf 17 weist ein etwa zylindrisches Gehäuse 27 auf, das am Halter 15 fest angebracht ist. Das Gehäuse 27 bildet eine Lageraufnahme, in der mittels zweier Lager 28, 29 ein Lagerbolzen 30 drehbar und axial verschiebesicher gelagert ist. Der Lagerbolzen 30 ist drehfest am Träger 16 gehalten. Auf einen endseitigen Gewindeabsatz 31 des Lagerbolzens 30 ist eine Mutter 32 aufgeschraubt, mittels der eine Brems­ scheibe 33 axial fest gegen eine Stützscheibe 34 angepreßt ist, die ihrerseits axial an einem Ringbund 35 des Lager­ bolzens 30 abgestützt ist. An der Stützscheibe 34 ist über Federn 36 und einen Ring 37 der Innenring 38 des Lagers 28 axial abgestützt. Die Bremsscheibe 33 ist auf diese Weise drehfest mit dem Lagerbolzen 30 verbunden. Ihr Durchmesser ist so gewählt, daß die Bremsscheibe 33 radial über den Lagerbolzen 30 übersteht, zumindest etwa bis hin zum Außen­ ring des Lagers 28. Die Bremsscheibe 33 einschließlich der Befestigung ist Teil einer Feststellvorrichtung 39, die zwischen dem Lagerkopf 17 einerseits und dem Lagerbolzen 30 des Trägers 16 andererseits angeordnet ist und mittels der der Träger 16 relativ zum Halter 15 um die Schwenkachse 18 in der jeweils eingestellten Drehstellung feststellbar ist. Zusätzlich zur Bremsscheibe 33 am Lagerbolzen 30 gehört zur Feststellvorrichtung 39 eine zugeordnete, am Lagerkopf 17 des Halters 15 vorgesehene Bremsfläche 40 auf der einen Axial­ seite der Bremsscheibe 33 und ferner eine Stellbuchse 44 auf der anderen Seite der Bremsscheibe 33, mittels der die Brems­ scheibe 33 gegen die Bremsfläche 40 andrückbar und festklemm­ bar ist. Einzelheiten dieser sind aus Fig. 3 ersichtlich. Die Bremsfläche 40 ist aus der Axialfläche einer Schulter 45 des Lagerkopfes 17 gebildet. Diese ist durch einen in das Gehäuse 27 eingesetzten und darin drehfest gehaltenen Ring 46 gebildet.
Die Stellbuchse 44 wirkt mit einer axialen Druckfläche 47 mittelbar auf die Bremsscheibe 33 axial ein. Dabei drückt die Stellbuchse 44 mit ihrer stirnseitigen Druckfläche 47 nicht unmittelbar auf die Bremsscheibe 33, sondern wirkt auf diese mittelbar über eine flexible Scheibe 48, die am Lager­ kopf 17 des Halters 15 zwischen dem Ring 46 und einem einge­ schraubten Sicherungsring 49 axial fixiert ist. Der Siche­ rungsring 49 enthält ein Innengewinde 50, in das die Stell­ buchse 44 mit zugeordnetem Außengewinde eingeschraubt ist.
Die Bremsscheibe 33 ist vorzugsweise ebenfalls als flexible, dünnwandige Ringscheibe ausgebildet, die koaxial zum Lager­ bolzen 30 ausgerichtet ist und sich radial in den axialen Zwischenraum hineinerstreckt, der zwischen der Bremsfläche 40 einerseits und der Stellbuchse 44 andererseits gebildet ist. Die Stellbuchse 44 weist eine äußere Handhabe 51 auf, die z. B. aus einem stirnseitig frei faßbaren Betätigungs­ ring besteht, der zur Schraubbetätigung der Stellbuchse 44 von außen faßbar ist.
Bei der Benutzung der Haltevorrichtung 10 wird zunächst die Stellbuchse 44 gelockert und somit in die Stellung gebracht, die Fig. 1 und 3 zeigen. Dabei ist die Bremsscheibe 33 frei­ gegeben, so daß der Träger 16 mitsamt der daran gehaltenen Aufnahme 19 und Werkzeughalterung 20 mit dem Lagerbolzen 30 über die Lager 28, 29 um die Schwenkachse 18 relativ zum Lagerkopf 17 in die Position gedreht werden kann, die für die jeweilige Anstastaufgabe gewünscht wird. Nach erfolgter Einstellung dieser Drehposition wird durch Drehen der Hand­ habe 51 die Stellbuchse 44 axial eingeschraubt, so daß diese mit ihrer stirnseitigen Druckfläche 47 die flexible Scheibe 48 beaufschlagt und verformt, die sodann axial die zugewandte Fläche der Bremsscheibe 33 beaufschlagt und jene gegen die Bremsfläche 40 fest andrückt. Die Bremsscheibe 33 wird somit zwischen der Stellbuchse 44 und der Bremsfläche 40 geklemmt, und zwar so fest, daß der Lagerbolzen 30 mitsamt dem Träger 16 und der Aufnahme 19 daran in Bezug auf den Lagerkopf 17 gegen eine Drehung um die Schwenkachse 18 blockiert ist.
Da der Drehkopf 12 des Halters 15 analog dem Lagerkopf 17 gestaltet ist, darf diesbezüglich auf Fig. 3 und die vor­ stehende Beschreibung zum Lagerkopf 17 verwiesen werden. Der Drehkopf 12 weist ebenfalls ein Gehäuse 52 auf, das eine Lageraufnahme für einen Lagerbolzen 53 bildet, der darin drehbar gelagert und axial verschiebesicher aufgenommen ist. Am Lagerbolzen 53 ist drehfest ein sichtbarer Paßteil 54 ge­ halten, der bei der Anbringung der Haltevorrichtung 10 inner­ halb der Werkzeugaufnahme 11 lösbar halterbar ist. Zwischen dem Drehkopf 12 des Halters 15 und dem Lagerbolzen 53 ist eine Feststellvorrichtung 55 analog der Feststellvorrichtung 39 angeordnet, mittels der der Halter 15 relativ zum Lager­ bolzen 53 um die Drehachse 13 in der jeweils eingestellten Drehstellung feststellbar ist. Die Feststellvorrichtung 55 weist in gleicher Weise wie die Feststellvorrichtung 39 eine Bremsscheibe 56 auf, die analog der Bremsscheibe 33 drehfest am Lagerbolzen 53 befestigt ist. Die Bremsscheibe 56 ist mit­ tels einer Stellbuchse 57 analog der Stellbuchse 44 über eine flexible Scheibe 58 an eine axial gegenüberliegende Bremsfläche 59 anpreßbar, die aus der Axialfläche einer Schulter des Drehkopfes 12 gehildet ist, insbesondere eines darin eingesetzten und drehfest gehaltenen Ringes.
In der in Fig. 2 gezeigten Position kann der Halter 15 re­ lativ zum Lagerbolzen 53 um die Drehachse 13 eingestellt werden. Zur Sicherung dieser Winkelstellung wird sodann die Stell­ buchse 57 axial festgezogen, die über die flexible Scheibe 58 die Bremsscheibe 56 axial gegen die Bremsfläche 59 andrückt und die Bremsscheibe 56 festklemmt, so daß der Drehkopf 12 in Bezug auf den Lagerbolzen 53 blockiert ist.
Soll mittels des Werkzeugs 41 ein nicht weiter gezeigtes Werkstück angetastet werden, so wird bei gelockerter Fest­ stellvorrichtung 55 und/oder 39 die Haltevorrichtung 10 in zuvor beschriebener Weise so eingestellt, bis der Licht­ strahl 42 möglichst in Normalenrichtung der anzutastenden Werkstückfläche verläuft, d. h. möglichst rechtwinklich zu einer an die Antastfläche im Antastpunkt angelegten Tangente. Dadurch wird ein äußerst genaues Meßergebnis erreicht, das sonst ohne die erfindungsgemäße Haltevorrichtung 10 nur durch zeitaufwendige Umsetzung des Werkzeuges 41, wozu es noch einer Referenzkugel bedarf sowie einer Rechnerunterstützung mit entsprechender Softwars, erreichbar wäre, wobei dann die Umsetzung extrem viel Zeit erfordern und im übrigen die Gefahr von Meßungenauigkeiten mit sich bringen würde. Mittels der Haltevorrichtung 10 dagegen ist es möglich, selbst bei be­ liebig geformten Oberflächen anzutastender Werkstücke das Werkzeug 41 schnell und einfach immer annähernd in Normalen­ richtung auf den Meßpunkt einzustellen und dadurch sicherzu­ stellen, daß beim Antastvorgang etwaige Fehler so gering wie möglich sind. Sobald die Einstellung erfolgt ist, wird bei der Feststellvorrichtung 39 die Stellbuchse 44 bzw. bei der Feststellvorrichtung 55 die Stellbuchse 57 angezogen und die eingestellte relative Schwenklage um die Schwenkachse 18 bzw. Drehachse 13 gesichert und die Haltevorrichtung 10 so blockiert. Durch die Haltevorrichtung 10 ist gewährleistet, daß das Werk­ zeug 41 in jeder Relativstellung immer in ursprünglicher Aus­ richtung verbleibt, bei der der Mittelpunkt M mit dem Schalt­ punkt 43 zusammenfällt. Durch die Einstellbarkeit der Aufnahme 19 mit Werkzeughalterung 20 und somit des Werkzeuges 41 läßt sich ein z. B. halbkugelförmiger Arbeitsbereich abdecken, wo­ bei immer das Werkzeug 41 zumindest im wesentlichen in Normalen­ richtung auf die anzutastende Fläche des Werkstückes ausge­ richtet ist und sich damit möglichst genaue Meßergebnisse erreichen lassen.
Bei allem ist die Haltevorrichtung 10 im wesentlichen ein­ fach und vor allem kostengünstig gestaltet. Sie ist aus be­ schriebenen einzelnen Komponenten aufgebaut, die relativ schnell, einfach und kostengünstig herstellbar sind.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel ent­ sprechen, um 100 größere Bezugszeichen verwendet, so daß dadurch zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschrei­ bung des ersten Ausführungsbeispiels Bezug genommen ist.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind ebenfalls die Elemente einer Feststellvorrichtung 139 gezeigt, mittels der ein am Träger 116 drehfester Lagerbolzen 130 relativ zum am Halter 115 sitzenden Lagerkopf 117 um die Schwenkachse 118 schwenkver­ stellbar und in der eingestellten Winkelstellung blockier­ bar ist. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten gemäß Fig. 3 dadurch, daß beim zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel die flexible Scheibe 48 des ersten Ausführungs­ beispiels gemäß Fig. 3 fehlt und statt dessen die Stellbuchse 144 mit ihrer stirnseitigen Druckfläche 147 direkt auf die Bremsscheibe 133 axial einwirkt und diese gegen die Brems­ fläche 140 anpreßt.

Claims (24)

1. Haltevorrichtung für Meß- und/oder Anreißwerkzeuge, insbe­ sondere für berührend oder berührungslos arbeitende Antast­ werkzeuge, die damit in Bezug auf eine Werkzeugaufnahme (11), welche an einem vorzugsweise 3-dimensionalen Meß- und/oder Anreißgerät angebracht ist, drehbar und schwenkbar gehalten sind, mit einem eine Drehung um die Drehachse (13) zulassenden Drehkopf (12) mit einem Halter (15) daran, mittels dessen ein Träger (16) für das Werkzeug (41) gehalten und derart beweg­ lich geführt ist, daß die Längsmittelachse (42) des Werkzeu­ ges (41) die Drehachse (13) stets im gleichen Schnittpunkt (43), der mit dem Arbeitspunkt des Werkzeuges (41) zusammen­ fällt, schneidet oder mit dieser Drehachse (13) zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (15; 115) einen in Abstand vom Drehkopf (12) fest angeordneten Lager­ kopf (17; 117) aufweist, in dem der Träger (16; 116) um eine vom Lagerkopf (17; 117) vorgegebene Schwenkachse (18; 118) schwenkbar gelagert ist, die unter einem vorzugsweise spitzen Winkel zur Drehachse (13) verläuft und diese im Arbeitspunkt (43) des Werkzeuges (41) schneidet, und daß der Träger (16; 116) in Querabstand vom Lagerkopf (17; 117) und der Schwenkachse (18; 118) eine Aufnahme (19) für das Werkzeug (41) aufweist.
2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aufnahme (19) eine Werk­ zeughalterung (20) zur auswechselbaren Befestigung des Werkzeuges (41) aufweist.
3. Haltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Werkzeughalterung (20) der Aufnahme (19) zur Längsmittelachse (42) des Werkzeu­ ges (41) koaxial ausgerichtet ist und mit der Schwenk­ achse (18; 118) einen vorzugsweise spitzen Winkel ein­ schließt.
4. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Träger 16; 116) an dem Ende, das der Aufnahme (19) für das Werkzeug (41) gegenüberliegt, einen verstellbaren Ge­ wichtsausgleich (21), z. B. mit einem verstellbaren Kompensationsgewicht (22), aufweist.
5. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Halter (15; 115) an dem Ende, das dem Lagerkopf (17; 117) gegen­ überliegt, einen verstellbaren Gewichtsausgleich (24), z. B. mit einem verstellbaren Kompensationsgewicht (25), aufweist.
6. Haltevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Ge­ wichtsausgleich (21 bzw. 24), insbesondere das Kompen­ sationsgewicht (22 bzw. 25), des Trägers (16) bzw. des Halters (15) der Aufnahme (19) für das Werkzeug (41) bzw. dem Lagerkopf (17) diametral gegenüberliegt.
7. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, da­ durch gekennzeichnet, daß der ver­ stellbare Gewichtsausgleich (21 bzw. 24), insbesondere das Kompensationsgewicht (22 bzw. 25), des Trägers (16) bzw. des Halters (15) in zur Schwenkachse (18) bzw. Dreh­ achse (13) quer, insbesondere rechtwinklig, verlaufender Achsrichtung verstellbar und einstellbar gehalten ist.
8. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 4-7, da­ durch gekennzeichnet, daß der verstell­ bare Gewichtsausgleich (21 bzw. 24) am Träger (16) bzw. Halter (15) einen mit Gewinde versehenen Aufnehmer (23 bzw. 26) aufweist, auf den bzw. in den das Kompensations­ gewicht (22 bzw. 25) schraubbar ist.
9. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, da­ durch gekennzeichnet, daß die am Träger (16; 116) vorgesehene Aufnahme (19) für das Werkzeug (41), insbesondere die Werkzeughalterung (20), unter einem spitzen Winkel von z. B. 30° zur Schwenkachse (18; 118), die der Lagerkopf (17; 117) vorgibt, verläuft.
10. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, da­ durch gekennzeichnet, daß der Drehkopf (12) und der Lagerkopf (17; 117) des Halters (15; 115) zumindest im wesentlichen gleichartig ausgebildet sind.
11. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Drehkopf (12) innerhalb einer Lageraufnahme (52) einen Lagerbolzen (53) drehbar aufnimmt, der mit einem Paßteil (54) inner halb der Werkzeugaufnahme (11) lösbar halterbar ist.
12. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Lager­ kopf (17; 117) innerhalb einer Lageraufnahme (27) einen Lagerbolzen (30; 130) drehbar aufnimmt, der drehfest am Träger (16; 116) gehalten ist.
13. Haltevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Drehkopf (12) des Halters (15) und dem Lagerbolzen (53) eine Fest­ stellvorrichtung (55) angeordnet ist, mittels der der Halter (15) relativ zum Lagerbolzen (53) um die Drehachse (13) in der jeweils eingestellten Drehstellung feststell­ bar ist.
14. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Lagerkopf (17; 117) des Halters (15; 115) und dem Lager­ bolzen (30; 130) des Trägers (16; 116) eine Feststell­ vorrichtung (39; 139) angeordnet ist, mittels der der Träger (16; 116) relativ zum Halter (15; 115) um die Schwenkachse (18; 118) in der jeweils eingestellten Dreh­ stellung feststellbar ist.
15. Haltevorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung (39, 55; 139) jeweils am einen Teil (30, 53; 130) eine Bremsscheibe (33, 56; 133) und am anderen Teil (17, 12; 117) eine der Bremsscheibe (33, 56, 133) zugeordnete Bremsfläche (40, 59; 140) auf einer Seite der Bremsscheibe (33, 56; 133) und Stellbuchse (44, 57; 144) auf der an­ deren Seite der Bremsscheibe (33, 56; 133) aufweist, mit­ tels der die Bremsscheibe (33, 56; 133) gegen die Brems­ fläche (40, 59, 140) andrückbar und festklemmbar ist.
16. Haltevorrichtung nach den Ansprüchen 13 und 15, da­ durch gekennzeichnet, daß bei der Feststellvorrichtung (55) des Drehkopfes (12) die Brems­ scheibe (56) drehfest am Lagerbolzen (53) befestigt ist.
17. Haltevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bremsfläche (59) aus der Axialfläche einer Schulter des Drehkopfes (12), ins­ besondere eines eingesetzten und darin drehfest gehal­ tenen Ringes (60), gebildet ist.
18. Haltevorrichtung nach den Ansprüchen 13 und 15, da­ durch gekennzeichnet, daß bei der Fest­ stellvorrichtung (39; 139) des Lagerkopfes (17; 117) die Bremsscheibe (33; 133) drehfest am Lagerbolzen (30; 130) des Trägers (16; 116) befestigt ist.
19. Haltevorrichtung nach Anspruch 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bremsfläche (40; 140) aus der Axialfläche einer Schulter (45) des Lagerkopfes (17; 117), insbesondere eines eingesetzten und daran dreh­ fest gehaltenen Ringes (46), gebildet ist.
20. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 15-19, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stell­ buchse (44, 57; 144) in ein Gewinde (50) des Lagerkopfes (17) bzw. Drehkopfes (12) eingeschraubt ist.
21. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 15-20, da­ durch gekennzeichnet daß die Stell­ buchse (44, 57; 144) mit einer axialen Druckfläche (47; 147) unmittelbar oder mittelbar über eine flexible, am Lagerknopf (17) bzw. Drehkopf (12) des Halters (15) be­ festigte Scheibe (48, 58) auf die Bremsscheibe (33, 55; 133) einwirkt.
22. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüchs 15-21, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stell­ buchse (44, 57; 144) eine äußere Handhabe (51), z. B. einen Betätigungsring, zur Schraubbetätigung aufweist.
23. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 15-22, da­ durch gekennzeichnet, daß die jeweilige Bremsscheibe (33, 56; 133) als flexible, dünnwandige Ringscheibe ausgebildet ist, die koaxial zum Lagerbolzen (30, 53; 130) ausgerichtet ist und sich radial in den axialen Zwischenraum zwischen der Bremsfläche (40, 59; 140) und der Stellbuchse (44, 57; 144) hineinerstreckt.
24. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-23, da­ durch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (19) für das Werkzeug (41) am Träger (16; 116) lösbar und einstellbar angebracht ist.
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