DE3827656C1

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

Info

Publication number: DE3827656C1
Application number: DE19883827656
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter Dipl.-Ing. 7123 Sachsenheim De Goetz
Original assignee: C Stiefelmayer GmbH and Co KG
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 1988-08-16
Filing date: 1988-08-16
Publication date: 1989-08-10

Abstract

A holding device for scanning tools, which operate, in particular, in a contactless fashion using a light beam, for 3-dimensional measuring and marking-off units has a rotary head, rotatable about an axis of rotation, with a holder thereon by means of which a carrier for the tool is held and is guided movably in such a way that the longitudinal middle axis of the tool always intersects the axis of rotation at the same point of intersection, which coincides with the operating point of the tool, or coincides with the said axis of rotation. The holder has a bearing head which is firmly arranged at a distance from the rotary head and in which the carrier is mounted capable of pivoting in rotary fashion about the pivoting axis of the bearing head, which pivoting axis extends at an acute angle to the axis of rotation and intersects the latter at the working point of the tool. The carrier has at a transverse distance from the bearing head and the pivoting axis a receptacle with a tool holder for the tool, which encloses an acute angle with the pivoting axis. The holding device is simple and cost-effective.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für Meß- und/oder Anreißwerkzeuge der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a holding device for measuring and / or marking tools in the preamble of claim 1 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.When working with 3-dimensional measuring and / or marking devices, e.g. B. the way they be in DE-PS 17 73 282 and 17 98 419 are written, to which reference here for the explanation of these devices is taken into the tool holder, e.g. B. in shape of a cube head, the individual tools used. As Tools come in a wide variety, especially even those that come from a touching tip or in particular contactlessly working by means of light beam feel tool. In particular, such non-contact ar Processing probes have many advantages and have has proven itself accordingly. Even sloping surfaces can still up to an inclination angle of z. B. 70 ° are touched. The The direction of the probe does not have a particular influence on the measurement. Known is a holding device for such tools, their rotatable and swiveling recording enables, in Limits a manual implementation of the probing tool that is time consuming, is saved. A holding device the one The type mentioned above can be seen from DE-GM 85 35 749.9. In this case, the holder seated on the rotary head has an arch performance that extends along at least the portion of one Circular arc path extends. The sheet runs z. B. approximately over a circumferential angle of 90 ° and has the shape of a so curved guide profile. The carrier consists of a Sled on the arch guide along the section of the Circular arc path is guided. On this sled the tool held so that its longitudinal central axis in Direction of a radial of the arcuate section is directed, the longitudinal central axis of the Cut the tool and the axis of rotation at a point that the center point of the arcuate section guide corresponds.

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.A holding device of this type has proven itself very well. The invention is based on the object a holding device of the ge in the preamble of claim 1 named type so that they are easier and is cheaper to manufacture and thus easier, cheaper and is also more space-saving.

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. The task is in a holding device in the preamble of claim 1 type according to the invention by the Features solved in the characterizing part of claim 1.

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.Instead of the arcuate section guide as a holder can the holder much easier and in particular shorter and more compact and therefore lighter, cheaper and more space-saving be designed. A flex-resistant structure is sufficient the turret at one end and the bearing head at the other points, whereby both thereby predetermined axes in one given point, which corresponds to the working point of the tool speaks, cut. The one in the bearing head of the holder Swivel axis swiveling carrier can also be relatively professional, light and inexpensive and space-saving be. It has the transverse distance from the swivel axis took for the tool, the longitudinal central axis of this Recording the axis of rotation and the pivot axis in their genann intersects th intersection with the working point of the Tool collapses. By rotating the carrier around the Swivel axis relative to the holder can accommodate and thus the tool included therein within a z. B. about hemispherical work area quickly and easily ever Weil be set so that the probing at least in essentially takes place in the normal direction and thus the guarantee for the most accurate possible measurement result is given. This is achieved without a z. B. about a quarter circle shaped arch guide needs that is relatively bulky and also in terms of processing, especially at the required high accuracy, is very expensive.

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. Further advantageous features of the invention result from the Claims 2-24. As a result, the holding device is still ver improves. The individual locking devices enable one quick release and tighten again and thus a quick les and easy adjustment of the respective location of the Tool.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.Further details and advantages result from the following description.

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.The full wording of the claims is alone above not reproduced to avoid unnecessary repetitions, but instead only by naming the claim numbers referenced, however, all of these Claim characteristics as explicit at this point and he disclosed to be essential to the invention. Are all mentioned in the description above and below Characteristics as well as those from the drawing alone acceptable features further components of the invention, too if not particularly highlighted and in particular are not mentioned in the claims.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is based on in the drawings shown embodiments explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Haltevorrichtung mit daran gehaltenem Antastwerkzeug, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 1 is a schematic, partially sectioned side view of a holding device with integrated touch-held thereto, according to a first embodiment,

Fig. 2 und 3 jeweils einen schematischen Schnitt einer Einzel heit II bzw. III der Haltevorrichtung in Fig. 1, in größerem Maßstab, Figs. 2 and 3 are each a schematic sectional view of a detail II or III of the holding device in Fig. 1, on a larger scale,

Fig. 4 einen schematischen Schnitt einer Einzelheit etwa entsprechend Fig. 3, jedoch gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Fig. 4 is a schematic section of a detail approximately corresponding to Fig. 3, but according to a second embodiment.

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.In Fig. 1-3, a holding device 10 is shown according to a first embodiment, which is shown on a tool holder 11 indicated only by dash-dotted lines in the form of z. B. a cube head can be attached. The tool holder 11 is attached to a not shown, in particular 3-dimensional, measuring and / or marking device, as z. B. from DE-PS 17 73 282 can be seen. The tool holder 11 can, for. B. designed according to DE-PS 17 98 419. The holding device 10 has a certain similarity to that according to 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.Specifically, the holding device 10 has a rotary knob 12 which permits rotation about the assigned axis of rotation 13 in the direction of the arrow 14 . The rotary head 12 is a fixed component of a holder 15 , by means of which a carrier 16 is held for the tool 41 and is guided such that the longitudinal central axis 42 of the tool 41, the axis of rotation 13 always at the same intersection point M , which with the working point of the tool 41st coincides, intersects or coincides with this axis of rotation 13 . The tool 41 here consists of a non-contact probe tool. In another, not shown Ausführungsbei game, the tool 41 instead consists of a different type of measuring and marking tool, for. B. also from a touching probing tool. In the contactless probing tool shown, a light beam is used which acts practically like a probe tip, this light beam coinciding with the longitudinal central axis 42 and thus being indicated by it. The tool 41 is designed so that the tool 41 then, but only then, delivers a probing signal when the light beam 42 at the end 43 , which coincides with the intersection point M , hits a surface to be probed, from which it is thrown back. The end 43 does not mean the end of the entire light beam 42 but only the status of the ideal switching point of the light beam 42 from a fixed part of the tool 41st The tool 41 is set such that a probing signal is only generated when the light beam strikes a workpiece surface to be probed at a distance corresponding to the end 43 . If this is closer to the tool 41 or further away, no probe signal is generated. The orientation of the tool 41 is such that the light beam 42 intersects the axis of rotation 13 at the intersection M , thus the intersection M corresponds to the working point 43 , or the light beam 42 coincides with the axis of rotation 13 .

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.The holder 15 has a bearing head 17 which is arranged at a distance from the rotary head 12 and in which the carrier 16 is mounted so as to be pivotable about a pivot axis 18 predetermined by the bearing head 17 . The pivot axis 18 runs at a preferably acute angle to the axis of rotation 13 and intersects the axis of rotation 13 at the working point 43 of the tool 41 . The carrier 16 has a receptacle 19 for the tool 41 at a transverse distance from the bearing head 17 and the pivot axis 18 . The receptacle 19 has a z. B. approximately cylindrical sleeve-shaped tool holder 20 for interchangeable attachment of the tool 41 . The longitudinal central axis of the tool holder tion 20 thus coincides with the longitudinal central axis 42 of the tool 41 and includes the pivot axis 18 , which it intersects at point M , always a preferably acute angle, the z. B. is 30 °. The tool holder 20 carrying receptacle 19 is on the carrier 16 releasably and adjustable so mounted that the longitudinal central axis of the tool holder 20 intersects the pivot axis 18 in each of a rotational position detected of the carrier 16 about the pivot axis 18 is always at the operating point M.

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.The carrier 16 has at the end opposite the receptacle 19 with tool holder 20 , an adjustable Ge weight compensation 21 . For this purpose, e.g. B. an adjustable compensation weight 22 is provided which is adjustable and adjustable in the axial direction extending transversely to the pivot axis 18 , in particular at right angles, on the carrier 16 . The carrier 16 is provided with a threaded on 23 participants in the form of a threaded bolt onto which the compensation weight 22 can be screwed on and can then be secured in the set position.

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. In an analogous manner, the holder 15 at the end opposite the bearing head 17 is provided with an adjustable weight compensation 24 , which, for. B. has an adjustable compensation weight 25 . The holder 15 is provided for receiving the compensation weight 25 with a threaded transducer 26 in the form of an inner threaded bore into which the compensation weight 25 can be screwed. Here too, the adjustment axis of the compensation weight 25 runs transversely, in particular at right angles, to the axis of rotation 13 . The Ge weight compensation 21 of the carrier 15 is the receptacle 19 with the tool holder 20 approximately diametrically opposite. The weight compensation 24 of the holder 15 is approximately diametrically opposite the bearing head 17 of the holder 15 .

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.The turret 12 including its entire interior with storage is designed essentially the same as the bearing head 17th Details of both are shown in FIGS. 2 and 3. For the reasons mentioned, the structure of the bearing head 17 is first explained in more detail with reference to FIGS . 1 and 3.

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. The bearing head 17 has an approximately cylindrical housing 27 which is fixedly attached to the holder 15 . The housing 27 forms a bearing receptacle in which a bearing pin 30 is rotatably and axially displaceably mounted by means of two bearings 28 , 29 . The bearing pin 30 is rotatably held on the carrier 16 . On an end threaded shoulder 31 of the bearing bolt 30 , a nut 32 is screwed, by means of which a brake disc 33 is axially firmly pressed against a support disc 34 , which in turn is axially supported on an annular collar 35 of the bearing bolt 30 . The inner ring 38 of the bearing 28 is axially supported on the support disk 34 via springs 36 and a ring 37 . The brake disc 33 is connected in a rotationally fixed manner to the bearing pin 30 in this way. Its diameter is chosen so that the brake disc 33 protrudes radially beyond the bearing pin 30 , at least approximately to the outer ring of the bearing 28th The brake disc 33 including the fastening is part of a locking device 39 which is arranged between the bearing head 17 on the one hand and the bearing pin 30 of the carrier 16 on the other hand and by means of which the carrier 16 can be locked relative to the holder 15 about the pivot axis 18 in the respectively set rotational position. In addition to the brake disc 33 on the bearing pin 30 , the locking device 39 has an associated brake surface 40 provided on the bearing head 17 of the holder 15 on one axial side of the brake disc 33 and also an adjusting bush 44 on the other side of the brake disc 33 , by means of which the brake disc 33 can be pressed against the braking surface 40 and clamped in place. Details of these can be seen in FIG. 3. The braking surface 40 is formed from the axial surface of a shoulder 45 of the bearing head 17 . This is formed by a ring 46 inserted into the housing 27 and held in a rotationally fixed manner therein.

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.The adjusting bush 44 acts axially with an axial pressure surface 47 on the brake disc 33 . The actuating bushing 44 presses with its end pressure surface 47 not directly onto the brake disk 33 , but acts indirectly on this via a flexible disk 48 which is axially fixed on the bearing head 17 of the holder 15 between the ring 46 and a screwed-in locking ring 49 . The hedging ring 49 contains an internal thread 50 , into which the adjusting bush 44 is screwed with an associated external thread.

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.The brake disc 33 is preferably also formed as a flexible, thin-walled washer, which is aligned coaxially to the bearing bolt 30 and extends radially into the axial space formed between the braking surface 40 on the one hand and the adjusting bush 44 on the other. The adjusting bush 44 has an outer handle 51 which, for. B. consists of a freely graspable actuating ring, which can be grasped for screw actuation of the adjusting bush 44 from the outside.

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. When using the holding device 10 , the adjusting bush 44 is first loosened and thus brought into the position shown in FIGS . 1 and 3. The brake disc 33 is released so that the carrier 16 together with the receptacle 19 and tool holder 20 held thereon can be rotated with the bearing bolt 30 via the bearings 28 , 29 about the pivot axis 18 relative to the bearing head 17 into the position which is suitable for the respective probing task is desired. After the adjustment of this rotational position is by turning the handle screwed axially 51, the control sleeve 44, so that these charged with their front-side pressure surface 47 of the flexible disc 48 and is deformed, which then axially facing surface of the brake disc 33 loaded, and those against the braking surface 40 firmly pressed. The brake disc 33 is thus clamped between the adjusting bush 44 and the braking surface 40 , namely so firmly that the bearing bolt 30 together with the carrier 16 and the receptacle 19 thereon is blocked with respect to the bearing head 17 against rotation about the pivot axis 18 .

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.Since the rotary head 12 of the holder 15 is designed analogously to the bearing head 17 , reference may be made in this regard to FIG. 3 and the above description of the bearing head 17 . The rotary head 12 also has a housing 52 which forms a bearing receptacle for a bearing pin 53 which is rotatably mounted therein and is axially displaceably received. On the bearing pin 53 a visible fitting part 54 is rotatably hold, which is releasably mountable within the tool holder 11 when the holding device 10 is attached. Between the turret 12 of the holder 15 and the bearing pin 53 , a locking device 55 is arranged analogously to the locking device 39 , by means of which the holder 15 can be locked relative to the bearing pin 53 about the axis of rotation 13 in the respectively set rotational position. The locking device 55 has, in the same way as the locking device 39, a brake disk 56 which, in a manner similar to the brake disk 33 , is fastened in a rotationally fixed manner to the bearing pin 53 . The brake disc 56 can be pressed by means of an adjusting bushing 57 analogous to the adjusting bushing 44 via a flexible disc 58 against an axially opposite braking surface 59 , which is formed from the axial surface of a shoulder of the rotary head 12 , in particular a ring inserted therein and held in a rotationally fixed manner.

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. In the position shown in FIG. 2, the holder 15 can be adjusted relative to the bearing pin 53 about the axis of rotation 13 . To secure this angular position is tightened axially 57 then the control sleeve, which presses on the flexible disc 58, the brake disk 56 axially against the braking surface 59 and the brake disc 56 to clamp, so that the rotary head 12 is blocked with respect to the bearing pin 53rd

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. If a workpiece (not shown) is to be touched by means of the tool 41, the holding device 10 is set in a loosened locking device 55 and / or 39 in the manner described above until the light beam 42 runs as far as possible in the normal direction of the workpiece surface to be probed, that is to say at right angles to a tangent applied to the probing surface at the probing point. As a result, an extremely precise measurement result is achieved, which would otherwise only be achievable without the holding device 10 according to the invention by time-consuming implementation of the tool 41 , which also requires a reference sphere and computer support with corresponding software, the implementation then taking an extremely long time and otherwise would entail the risk of measurement inaccuracies. By means of the holding device 10, on the other hand, it is possible to set the tool 41 quickly and easily always approximately in the normal direction to the measuring point even with arbitrarily shaped surfaces to be probed and thereby to ensure that any errors are as small as possible during the probing process. As soon as the setting has been made, the adjusting bushing 44 is tightened in the locking device 39 or the adjusting bushing 57 in the locking device 55 and the set relative pivoting position is secured about the pivoting axis 18 or axis of rotation 13 and the holding device 10 is thus blocked. The holding device 10 ensures that the tool 41 remains in any relative position always in the original direction, at which the center M coincides with the switching point 43 . Due to the adjustability of the receptacle 19 with tool holder 20 and thus the tool 41 , a z. B. hemispherical work area, where the tool 41 is always directed at least substantially in the normal direction to the surface to be probed of the workpiece and thus the most accurate measurement results can be achieved.

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.In all, the holding device 10 is essentially a fold and above all inexpensive. It is constructed from individual components that are described, which can be produced relatively quickly, easily and inexpensively.

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.In the second embodiment shown in Fig. 4 are used for the parts corresponding to the first embodiment, by 100 larger reference numerals, so that thereby to avoid repetition reference is made to the description of the first embodiment.

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.In the second embodiment, the elements of a locking device 139 are also shown, by means of which a bearing pin 130, which is rotatably mounted on the carrier 116 , can be pivoted about the pivot axis 118 relative to the bearing head 117 seated on the holder 115 and can be locked in the set angular position. The second embodiment differs from the first according to FIG. 3 in that the flexible disk 48 of the first embodiment example according to FIG. 3 is missing in the second embodiment and instead the actuating bush 144 acts axially with its end pressure surface 147 directly on the brake disk 133 and this presses against the braking surface 140 .

Claims

1. Holding device for measuring and / or scribing tools, in particular for contacting or non-contact probing tools, so that in relation to a tool holder ( 11 ) which is attached to a preferably 3-dimensional measuring and / or marking device, rotatable and are pivotally held, with a rotation around the axis of rotation ( 13 ) permitting rotary head ( 12 ) with a holder ( 15 ) thereon, by means of which a carrier ( 16 ) is held for the tool ( 41 ) and is guided so that the Longitudinal central axis ( 42 ) of the tool ( 41 ) the axis of rotation ( 13 ) always at the same intersection ( 43 ), which coincides with the working point of the tool ( 41 ), intersects or coincides with this axis of rotation ( 13 ), characterized in that the Holder ( 15; 115 ) has a bearing head ( 17; 117 ) fixedly spaced from the rotary head ( 12 ), in which the carrier ( 16; 116 ) about a pivot axis ( 18; 118 ) predetermined by the bearing head ( 17; 117 ) swing bar is mounted, which extends at a preferably acute angle to the axis of rotation ( 13 ) and intersects it at the working point ( 43 ) of the tool ( 41 ), and that the carrier ( 16; 116 ) at a transverse distance from the bearing head ( 17 ; 117 ) and the pivot axis ( 18; 118 ) has a receptacle ( 19 ) for the tool ( 41 ).

2. Holding device according to claim 1, characterized in that the receptacle ( 19 ) has a tool holder ( 20 ) for interchangeable attachment of the tool ( 41 ).

3. Holding device according to claim 2, characterized in that the tool holder ( 20 ) of the receptacle ( 19 ) to the longitudinal central axis ( 42 ) of the tool Ges ( 41 ) is coaxially aligned and with the pivot axis ( 18; 118 ) a preferably acute angle one includes.

4. Holding device according to one of claims 1-3, characterized in that the carrier 16; 116 ) at the end opposite the receptacle ( 19 ) for the tool ( 41 ), an adjustable Ge weight compensation ( 21 ), z. B. with an adjustable compensation weight ( 22 ).

5. Holding device according to one of claims 1-4, characterized in that the holder ( 15; 115 ) at the end opposite the bearing head ( 17; 117 ) against an adjustable weight compensation ( 24 ), for. B. with an adjustable compensation weight ( 25 ).

6. Holding device according to claim 4 or 5, characterized in that the adjustable Ge weight compensation ( 21 or 24 ), in particular the compensation weight ( 22 or 25 ), the carrier ( 16 ) or the holder ( 15 ) of the receptacle ( 19 ) for the tool ( 41 ) or the bearing head ( 17 ) is diametrically opposite.

7. Holding device according to one of claims 4-6, characterized in that the adjustable weight ver ( 21 or 24 ), in particular the compensation weight ( 22 or 25 ), the carrier ( 16 ) or the holder ( 15 ) in to the pivot axis ( 18 ) or axis of rotation ( 13 ) transversely, in particular at right angles, extending axis direction is adjustable and adjustable.

8. Holding device according to one of claims 4-7, characterized in that the adjustable weight compensation ( 21 or 24 ) on the carrier ( 16 ) or holder ( 15 ) has a threaded sensor ( 23 or 26 ), onto or into which the compensation weight ( 22 or 25 ) can be screwed.

9. Holding device according to one of claims 1-8, characterized in that the provided on the carrier ( 16; 116 ) receptacle ( 19 ) for the tool ( 41 ), in particular the tool holder ( 20 ), at an acute angle of z. B. 30 ° to the pivot axis ( 18; 118 ), which specifies the bearing head ( 17; 117 ).

10. Holding device according to one of claims 1-9, characterized in that the rotary head ( 12 ) and the bearing head ( 17; 117 ) of the holder ( 15; 115 ) are at least substantially of the same design.

11. Holding device according to one of claims 1-10, characterized in that the rotary head ( 12 ) within a bearing receptacle ( 52 ) rotatably receives a bearing pin ( 53 ) which with a fitting part ( 54 ) inside the tool holder ( 11 ) releasably is sustainable.

12. Holding device according to one of claims 1-11, characterized in that the bearing head ( 17; 117 ) within a bearing receptacle ( 27 ) rotatably receives a bearing pin ( 30; 130 ) which is held on the carrier ( 16; 116 ) in a rotationally fixed manner is.

13. Holding device according to claim 11, characterized in that between the rotary head ( 12 ) of the holder ( 15 ) and the bearing pin ( 53 ) a fixed adjusting device ( 55 ) is arranged, by means of which the holder ( 15 ) relative to the bearing pin ( 53 ) about the axis of rotation ( 13 ) can be determined in the respectively set rotational position.

14. Holding device according to one of claims 1-12, characterized in that between the bearing head ( 17; 117 ) of the holder ( 15; 115 ) and the bearing bolt ( 30; 130 ) of the carrier ( 16; 116 ) a locking device ( 39; 139 ) is arranged, by means of which the carrier ( 16; 116 ) relative to the holder ( 15; 115 ) about the pivot axis ( 18; 118 ) in the respectively set rotational position can be determined.

15. Holding device according to claim 13 or 14, characterized in that the locking device ( 39, 55; 139 ) in each case on one part ( 30, 53; 130 ) has a brake disc ( 33, 56; 133 ) and on the other part ( 17, 12 ; 117) one of the brake disc (33, 56, 133) associated with the braking surface (40, 59; 140) on one side of the brake disc (33, 56; 133) and control sleeve (44, 57; 144) on the on the side of the brake disk ( 33, 56; 133 ), with means of the brake disc ( 33, 56; 133 ) against the braking surface ( 40, 59, 140 ) can be pressed and clamped.

16. Holding device according to claims 13 and 15, characterized in that in the locking device ( 55 ) of the rotary head ( 12 ), the brake disc ( 56 ) is rotatably fixed to the bearing pin ( 53 ).

17. Holding device according to claim 16, characterized in that the braking surface ( 59 ) from the axial surface of a shoulder of the rotary head ( 12 ), in particular an inserted and rotatably held ring ( 60 ) is formed.

18. Holding device according to claims 13 and 15, characterized in that in the fixed adjusting device ( 39; 139 ) of the bearing head ( 17; 117 ), the brake disc ( 33; 133 ) rotatably on the bearing pin ( 30; 130 ) of the carrier ( 16th ; 116 ) is attached.

19. Holding device according to claim 18, characterized in that the braking surface ( 40; 140 ) from the axial surface of a shoulder ( 45 ) of the bearing head ( 17; 117 ), in particular an inserted and rotatably held ring ( 46 ) is formed .

20. Holding device according to one of claims 15-19, characterized in that the adjusting bush ( 44, 57; 144 ) is screwed into a thread ( 50 ) of the bearing head ( 17 ) or rotary head ( 12 ).

21. Holding device according to one of claims 15-20, characterized in that the adjusting bush ( 44, 57; 144 ) with an axial pressure surface ( 47; 147 ) directly or indirectly via a flexible, on the bearing button ( 17 ) or rotary head ( 12 ) of the holder ( 15 ) be fixed disc ( 48, 58 ) on the brake disc ( 33, 55; 133 ) acts.

22. Holding device according to one of claims 15-21, characterized in that the adjusting bush ( 44, 57; 144 ) has an outer handle ( 51 ), for. B. has an actuating ring for screw actuation.

23. Holding device according to one of claims 15-22, characterized in that the respective brake disc ( 33, 56; 133 ) is designed as a flexible, thin-walled washer which is aligned coaxially to the bearing pin ( 30, 53; 130 ) and is radial into the axial space between the braking surface ( 40, 59; 140 ) and the adjusting bush ( 44, 57; 144 ).

24. Holding device according to one of claims 1-23, characterized in that the receptacle ( 19 ) for the tool ( 41 ) on the carrier ( 16; 116 ) is detachably and adjustably attached.