DE3931764A1 - Nullpunkt-vorgabevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nullpunkt-Vorga­ bevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Eine derartige Nullpunkt-Vorgabevorrichtung ist in den technischen Unterlagen "3-Dimensionale Meß- und Anreißmaschine" vom 01.09.86, Nr: 000911, Teil 2, auf Seite 18 oben, der Fa. C. Stiefelmayer KG, 7300 Esslingen, abgebildet. Eine Metall- oder Keramikkugel mit bekanntem Durchmesser ist auf einem Ständer montiert. Der Ständer liegt auf der Arbeitsplatte auf. Zur Nullpunktvorgabe wird die Kugeloberfläche mit einer Meßspitze an wenigstens drei verschiedenen Punkten angetastet. Aus den angetasteten xyz- Koordinaten der Punkte wird der Mittelpunkt der Kugel als Nullpunkt errechnet.

Mit nur einer Meßspitze kann nicht jeder Oberflä­ chenpunkt des auszumessenden Werkstückes angetastet werden. Aus diesem Grund gibt es Meßspitzen, die mit verschiedenen Raumlagen am Meßarm angesteckt sind, um die verschiedenen Oberflächenpunkte aus verschiedenen Richtungen anfahren zu können.

Bei jedem Meßspitzenwechsel muß die Koordinaten-Meß­ anlage neu genullt werden, da jede Meßspitze einen eigenen Schaltabstand hat. Den Nullpunkt, wie be­ schrieben, errechnen ist aufwendig, da räumlich verschiedene Kugeloberflächenpunkte angetastet werden und das Antasten von räumlich verschiedenen Kugel­ oberflächenpunkten zeitraubend ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Nullpunkt-Vorgabevorrichtung zu schaffen, bei der eine Koordinaten-Meßanlage mit nur einem Meßvorgang genullt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentan­ spruchs 1 gelöst.

Bei der Erfindung wird ein einziger antastbarer Punkt als Nullpunkt verwendet. Dabei handelt es sich um den antastbaren Mittelpunkt der elliptischen Fläche. Dadurch ergeben sich folgende Vorteile. Der Nullpunkt läßt sich mit nur einem Meßvorgang ermitteln. Der Mittelpunkt einer elliptischen Fläche läßt sich präzise vorbestimmen durch den Schnittpunkt der großen und kleinen Achse.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist, den Zylinder um seine Längsachse drehbar zu lagern. Durch die drehbare Lagerung des Zylinders um seine Längsachse ist der freiliegende Nullpunkt von der Anfahrrichtung der Meßspitze unabhängig.

Die Zeichnung zeigt schematisch perspektivisch eine Ansicht der erfindungsmäßigen Nullpunkt-Vorgabevor­ richtung.

Ein runder scheibenförmiger Körper 1 ist der Fuß der Nullpunkt-Vorgabevorrichtung. Eine Stirnseite 2 des Körpers 1 ist aus magnetischem Material und liegt auf der Arbeitsplatte 3 auf. In die nicht auf der Ar­ beitsplatte 3 aufliegende nicht magnetische Stirn­ seite 4 ist in dem durch den Mittelpunkt 5 bestimmten Bereich ein in der Zeichnung ein nicht dargestelltes Lager eingelassen. Auf dieses Lager ist ein Zylinder 6 um seine Längsachse 7 drehbar aufgesetzt. Eine schräg zur Längsachse 7 des Zylinders 6 liegende Schnittfläche bildet die elliptische Fläche 8 des zylindrischen Körpers 6. Der Winkel zwischen Längs­ achse 7 und Schnittfläche 8 beträgt 45°. Der Mittel­ punkt 9 der elliptischen Fläche liegt frei und ist der Schnittpunkt aus großer Achse 10 und kleiner Achse 11.

Die Nullpunktvorgabe für eine Koordinaten-Meßein­ richtung wird mit einer an einem beweglichen Arm angebrachten Meßspitze durchgeführt. Der Arm ist mit einer Wegaufnehmervorrichtung verbunden, die die zurückgelegten Wege in x-Richtung, y-Richtung und z-Richtung aufzeichnet. Die Meßspitze wird von Hand zu dem Mittelpunkt 9 der erfindungsmäßigen Null­ punkt-Vorgabevorrichtung bewegt. Die Anfahrrichtung zu dem Mittelpunkt ist abhängig von der Raumlage der Meßspitze am beweglichen Arm. Durch den um seine Längsachse drehbar gelagerten Zylinder 6 kann die Lage der elliptischen Fläche 8 so eingestellt werden, daß der Mittelpunkt 9 mit jeder Meßspitze angefahren werden kann. Bei Berührung der Meßspitze mit dem Mittelpunkt wird in der Meßspitze ein elektrischer Kontakt betätigt. Dieser Punkt wird vom Rechner als Nullpunkt für ein drei-dimensionales xyz- Koordinatensystem z.B. nach Betätigen einer Eichtaste gespeichert.

Claims (2)

1. Nullpunkt-Vorgabevorrichtung für eine Dreidimensionale-Koordinaten-Meßeinrichtung, bei der der Nullpunkt durch den Mittelpunkt eines mit bekanntem Abstand zu einer Arbeitsplatte aufgeständerten Bezugskörper vorgegeben ist und der Mittelpunkt durch Antasten von Oberflächen­ punkten des Bezugskörpers bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullpunkt der Mittelpunkt 9 einer freiliegenden elliptischen Fläche 8 ist, die als zur Längsachse 7 schräge Schnittfläche eines mit seiner kreisförmigen Stirnfläche auf der Arbeitsplatte 3 liegenden Zylinders 6 ausgebildet ist.

2. Vorgabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder 6 um seine Längsachse 7 drehbar gelagert ist.