DE8712117U1 - Am Ende eines Querarms eines Meß- oder Anreißgerätes befestigbarer Aufnahmekopf - Google Patents

Description

. Die Neuerung betrifft einen am Ende eines Querarms eines Meßoder Anreißgerätes befestigbaren Aufnahmekopf mit den Merk_t malen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1* Ein derartiger j A'ufnahmekopf ist aus der deutschen Offenlegungsschrift I 34 40 527 bekannt.

j &igr;

; Soll ein derartiger Aufnahmekopf zur Einstellung seiner Befestij gungsvorrichtung für das anzusetzende Meß— oder Anreißwerkzeug ; unter Verschwenkung um eine Schwenkachse und unter Verdrehung

? um eine Drehachse mit motorischen Antrieben versehen werden, L ', so ergibt sich die Schwierigkeit, daß dann, wenn diese Antriebe

: im wesentlichen außerhalb der Umrisse eines normalen, solche [ Antriebe nicht enthaltenden Aufnahmekopfes vorstehen, der . motorisch angetriebene Aufnahmekopf für viele Meß- und Anreiß-J aufgaben an schwer zugänglichen Werkstücken oder Werkstückbej reichen nicht eingesetzt werden kann. Wenn aber die motorischen Antriebe innerhalb der Umrisse eines normalen Aufnahme- ; kopfes im vorstehenden Sinne untergebracht werden, ergeben sich größere Bau3.ängen der einzelnen gegeneinander beweglichen Teile des Aufnahmekopfes und es müssen mitunter größere Querschnitte dieser Teile vorgesehen werden, derart, daß entweder die Stabilität und Schwingungsfestigkeit des Aufnahmekopfes vermindert

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wircä oder aber wiederum! ejirte B4ug>tfiJe* Hefe JAuf nähmeköpf es erreicht wird/ die bei der¹ FrfüÜung bestimmter Meß- und Vireißaufgaben an schwer zugänglichen Werkstückbereichen hinderlich ist*

Ein Beispiel für eine vergrößerte Baulänge eines AufnahraehOpfes der hier betrachteten, allgemeinen Art ohne motorischen Antrieb seiner Teile ist in der deutschen Of fenlegungsschrif t 34 Ö(> 045 beschrieben. Hier ist die größere Baulänge durch Unterbringung von inkreraente 11 sn Drehmeldern innerhalb der Umrisse des Auf&mdash; nahme^opfes bedingt. Eine entsprechende Vergrößerung der Batu-,länge ergäbe sich bei Aufnahmekopfen bekannter Konstruktion auch bei Unterbringung von elektromotorischen Antrieben inner- <
;halb der Umrisse des Aufnahmekopfes·

¹Es ist weiter bei. Bearbeitungsmaschinen, beispielsweise Laser-, schneidmaschinen, bekannt, den Aufnahmekopf zum Anschluß eines Bearbeitungswerkzeuges gegenüber einem Ausleger der betreffenden Werkzeugmaschine um eine Drehachse elektromotorisch verd*<:ehbar und um eine Schwenkachse elektromotorisch verschwenkbar auszubilden. Die dabei verwendete Konstruktion führt jedoch zu j eine vergleichsweise geringen Genauigkeit und einer vergleichsjweise geringen Auflösung der Einstellung der Befestigungsvorjrichtung für das Bearbeitungswerkzeug mit Bezug auf die Drohirichtung und die Schwenkrichtung, so daß die bekannten Aufnahmejköpfe für Bearbeitungsmaschinen nicht für Meß&mdash; und Anreißarbei&mdash; ;ten höchster Genauigkeit und Auflösung geeignet sind und außer&mdash; , ^:dem wegen ihres Raumbedarfes für solche Aufgaben an schwer < .zugänglichen Kerkstückbereichen nicht eingesetzt werden können. !

i &igr;

JDarüberhinaus sind Bearbeitungsmaschinen der soeben erwähnten : Art im allgemeinen außerordentlich teuer, weshalb ihr Einsatz: jfür Meß- und Anreißarbeiten wirtschaftlich nicht vertretbar ist, !

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t Durch die Neuerung soll die Aufgabe gelöst werden, einen Auf&mdash; ' nahmekopf mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch so auszugestalten, daß die motorische Verstellbarkeit ;

seiner Befest igungsvor richtung 'um 'ei ne"^sDrehachse und eine Schwenkachse bei minimalem Raumbedarf und gleichzeitig großer Stabilität erreicht wird.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Schutzanspruch 1 gelöst.

Es ergibt sich, daß der hier angegebene Aufnahmekopf, obwohl seine Umrisse nicht wesentlich über diejenigen eines nicht , motorisch einstellbaren Aufnahmekopfes hinausgehen, eine Stabi-. JLitäv: aufweist, die den Einsatz eines mit diesem Aufnahmekopf

&bull; ausgerüsteten Meß- und Anreißgerätes für Bearbeitungsaufgaben I ermöglicht, die mit einer Genauigkeit durchgeführt werden

¹ können, welche der Genauigkeit und Auflösung der Einstellung tfes Aufnahmekopfes für Meß- und Anreißaufgaben entspricht.

¹ Ein Aufnahmekopf der vorliegend angegebenen Art gestattet den

&bull; Einsatz eines Koordinaten-Meß~ und Anreißgerätes zur Gewinnung I von Daten im sogenannten Teach-In-Betrieb, um dann mit den j gewonnenen Daten eine Bearbeitungsmaschine, beispielsweise eine ; Laserschneidmaschine zu steuern, ohne daß für das Gewinnen der ■ Daten in unwirtschaftlicher Weise eine bestimmte Betriebsdauer . der betreffenden Bearbeitungsmaschine geopfert werden muß. Es

I versteht sich, daß in diesem Falle der hier angegebene Aufnahmekopf mit entsprechenden Stellungsmeldern, beispielsweise Resolvern, ausgerüstet ist.

] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Aufnahmekopfes der vorliegend angegebenen Art sind der Drehantriebsj motor und der Schwenkantriebsmotor und gegebenenfalls auch der ¹ Drehachse bzw. der Schwenkachse jeweils zugeordnete Resolver ; so angeordnet, daß bei Drehung des den Drehantriebsmotor und den Schwenkantriebsmotor und gegebenenfalls auch die Resolver tragenden Äufnähirteköpf-ZwiSühenStückeS der Drehänfcliiebsmotöii und gögebefienfäiis der zugehörige Resolver¹ eineiiseifcö Und der¹

&igr; · · e

Schwenkantriebsmotor und der gegebenenfalls zugehörige Resolver
andererseits sich in einander in Axialrichtung mit Bezug auf
die Drehachse teilweise durchsetzenden Zylinderräumen oder Hohl-.zylinderräumen bewegen. Dieser Bedingung müssen jedoch die Resolver, welche im allgemeinen geringere Abmessungen besitzen als
die Antriebsmotoren, nicht notwendig genügen.

Im übrigen wird bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen und
Weiterbildungen auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Schutzansprüche verwiesen, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum

'Bestandteil der Beschreibung gemacht wird, ohne an dieser Stelle

!den Wortlaut zu wiederholen.

'Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele anhand der Zeich-.nung näher erläutert, wobei für einander entsprechende Teile
j jeweils gleiche Bezugszahlen verwendet sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Aufnahmekopf

der hier angegebenen Art gemäß einem j ersten Ausführungsbeispiel längs einer

durch die Drehachse gelegten Vertikalebene_{7 (}

wobei Teile des Aufnahmekopfes nicht ge- .

schnitten bzw. aufgebrochen dargestellt j

sind,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Aufnahmekopf

nach Figur 1 längs einer durch die Dreh- ^: achse gelegten Horizontalebene, '

Fig. 3 einen Schnitt durch den Aufnahmekopf

nach Figur 1 entsprechend der in Figur 1
angedeuteten radialen Schnittebene B~B,

Fig. 4 in Vergrößeiftem Maßstab einen Teilsdhnitt
längs der in Figlür 3 angedeuteten Schnittebene I-i/

4 -

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Fig. 5 einen Schnitt längs der Figur 1 angedeuteten radialen Schnittebene A-A,

Fig. 6 einen Schnitt durch den Aufnahmekopf nach Figur 1 entsprechend der in Figur 1 angedeuteten radialen Schnittebene E-E,

Fig. 7 einen Schnitt durch den Aufnahmekopf nach Figur 1 entsprechend der in Figur 1 angedeuteten radialen Schnitt- I ebene F-F,

; Fig. 8 einen Scnnitt durch den in Figur 2

'■ gezeigten Aufnahmekopf entsprechend der

; in Figur 1 angdeuteten radialen Schnitt-

: ebene G-G,

I ^!

I Fig. 9 einen Schnitt durch den Aufnahmekopf '

j nach den Figuren 1 und 2 entsprechend

j der in Figur 2 angedeuteten vertikalen,

¹ zur Drehachse parallelen Schnittebene K-K,

: &igr;

I !

I Fig* IO einen Schnitt durch einen Aufnahmekopf

der hier angegebenen Art entsprechend ■

j einer zweiten Ausführungsform, wobei die

! Schnittebene vertikal durch die Drehachse

gelegt ist und Teile des Aufnahmekopfes .

: nicht geschnitten bzw. aufgebrochen darge-

; stellt sind,

, Fig. 11 einen durch die Drehachse gelegten abge-

i setzten Horizontalschnitt entsprechend der

in Figur" 10 angedeuteten Schnitfeebene H-H, i

- S

Fig. 12 einen Schnitt· dur'<::h de'n A*ufnahmekopf gemäß Figur 10 entsprechend der in Figur 10 angdeuteten radialen Schnittebene B-B,

Fig. 13 einen Schnitt durch den Aufnahmekopf nach Figur 10 entsprechend der in Figur 10 angedeuteten Schnittebene A-A,

Fig. 14 einen Schnitt durch den Aufnahwekopf nach Figur 10 entsprechend der in Figur 10 angedeuteten Schnittebene E-E,

Fig. 15 einen Schnitt durch den Aufnahmekopf nach Figur 10 entsprechend der in Figur 10 angedeuteten radialen Schnittebene F-F,

Fig. 16 einen Schnitt durch den Aufnahmekopf nach Figur 10 entsprechend der in Figur 10 angedeuteten radialen Schnitt- ■

ebene G-G und i

Fig. 17 einen Schnitt durch den Aufnahmekopf

nach den Figuren 10 und 11 entsprechend

der in Figur 11 angedeuteten, parallel

zur Drehachse verlaufenden Schnittebene K-K.

j &idigr;&eegr; Figur 1 ist das Vorderende des Querarms 1 eines Koordinaten-j

Meß-oder-Anreißgerätes dargestellt. Die vordere Stirnwand 2 ! ist mit einer Bohrung 3 versehen, in welche ein Ringflänsch 4 , &igr; eines von innen an die Stirnwand 2 des Querarms 1 angeschraubten Ringes 5 hineinragt. Durch die Bohrunn des Ringes 5 reicht j mit Spiel ein mehrfach abgesetzter, mit einer axialen Längsboh-j &igr; rung versehener¹ AchsertStuiüpf 6 hindurch, der on seine« dem !

j Queifarm 1 naheliegenden Ende mit einem Außengewinde versehen i

ist« Auf dem Achsenstunipf! ö s'i hjÄ t ^ ] *1> i. dh_§ ig &phgr; g e &eegr; einen Bund 7 dieses Acbsenstumpfes abstützend und drehfest mit dein Aöhsen- «icumpf verbunden ein Zahnrad 8/ dessen Nabe 9 bis in die Bohrung 3 der Stirnwand 2 des Qüerarmes 1 hineinreicht und an seiner dem Flansch 4 des Ringes 5 gegenüberstehenden Stirn" fläche ebenso wie der Flansch 4 mit radial verlaufenden/ umfangsmäßig jeweils um beispielsweise 120" versetzten prismatischen, kerbenförmigen Nuten Versehen ist» In den prismatischen Nuten des Flansches 4 einerseits und der Stirnfläche der Nabe 9 des Zahnrades 8 andererseits finden eine Zylinderrolle 10 und zwei Kugeln Il Aufnahme, wobei gegenüber einer Anordnung mit drei Kugeln durch die Anordnung der Zylinderrolle 10 eine besser definierte Zentrierung erreicht wird*

Auf das am hinteren Ende des Achsenstumpfes 6 vorgesehene Außengewinde ist eine Mutter 12 unter Zwischenlage von Tellerringfedern 13 gegen den Ring 5 festgespannt, so daß die Zylinderrolle 10 und die Kugeln 11 zwischen den prismatischen Nuten des Flansches 4 des Ringes 5 einerseits und der Nabe 9 des Zahnrades 8 andererseits federnd eingespannt sind und der Achsensturapf 6 in koaxialer Lage zur Längsachse des Querarmes 1 vorgespannt ist.

Auf dem Achsenstumpf 6 ist über in axialem Abstand voneinander gelegene Kugellagerpaare 14 und 15 spielfrei ein Aufnahmekopf-Zwischenstück 16 um die durch den Achsenstumpf 6 vorgegebene Drehachse verdrehbar gelagert. Das Aufnahmekopf-Zwischenstück 16 ist aus in Axialrichtung aufeinander gestapelten und zusammengespannten Ringteilen 17, 18 und 19 sowie aus am Vorderende des Aufnahmekopfes gelegenen Gehäuseteilen zusammengesetzt, die an zur Drehachse parallelen Teilfugen aneinander grenzen, wobei in Figur 2 zwei derartige Gehäuseteile mit 20 und 21 bezeichnet sind. Um die Montierbarkeit der verschiedenen Bauelemente im Bereich des Vorderendes des Aufnahmekopfes zu gewährleisten, ist dort das Aufnahmekopf-Zwischenstück aus weiteren voneinander trennbaren Gehäuseteilen gebildet, worauf jedoch hier nicht näher eingegangen zu werden braucht.

Il III·

Bas Ririgteil 17 des AufrtahtTfekopV^ZWisdHengtüekes 16 ist- auf der der Stirnwand 2 des QUersrmes 1 zugewandten Seite mit einer bogenförmigen Ausnehmung öder Nische 22 versehen* an deren Grund einander mit Abstand gegenüberstehende Halteblocke 23 Und 24 befestigt sind, wie aus¹» Figur 3 hervorgeht. An den Halteblöcken 23 und 24 sind jeweils einander mit Abstand gegenüberstehende Endschalter 25 und 26 befestigt und außerdem erstrecken sieh Zwischen den Halteblöcken 23 und 24 Führungsstangen 27 und 28, an denen ein Betatigungsschlitten 29 geführt ist, dessen eine Betätigungsfiäche 30 dem Tästorgan des Endschalters 25 gegenübersteht und dessen andere Betätigungsfläche 31 dem Tästorgan &igr; des Endschalters 26 gegenübersteht. &igr;

Ein fahnenartiger Betätigungsansatz 32 des Betätigungsschlittens 29 erstreckt sich in Radialrichtung bis in den Weg eines von der äußeren Stirnfläche des Querarmes 1 wegragenden Vorsprungs 33, derart, daß das Aufnahinekopf-Zwischenstück 16 von einer Stellung, in der beispielsweise die Betätigungsfläche des Betätigungsschlittens 29 das Tastorgang des Endschalters betätigt, eine Drehung von mehr als 360°, beispielsweise von 370*, ausführen kann, bis der Vorsprung 33 nach Anlaufen an der gegenüberliegenden Seite des Betätigungsansatzes 32 den Betatigungsschlitten 29 an den Führungsstäben 25 und 28 verschoben hat und die Betätigungsfläche 31 des Betätigungsschlittens 29 schließlich an dem Tastorgan des Endschalters 26 anläuft. Die Endschalter 25 und 26 dienen zur Steuerung des Drehantriebes des Aufnahmekopf-Zwischenstückes 16, worauf weiter unten noch näher eingegangen wird. An der der Stirnwand 2 des Querarmes 1 zugewandten Stirnfläche des Ringteiles 17 ist außerdem ein Ring 34 festgeschraubt, der dem Tastorgan eines durch eine Bohrung der Stirnwand 2 des Querarms 1 reichenden Fühlerschalters 35 gegenübersteht. Es können mehrere Fühlerschalter nach der Art des Fühlerschalters 35 am Umfang verteilt vorgesehen sein. Sollte ein auf den Achsenstumpf 6 von dem Aufnahmekopf-Zwischenstück 16 übertragenes Drehmoment oder Biegemoment so groß sein, daß die Kugeln 11 und der Wälzkörper 10 unter Zusammendrückung der Tellerringfedern 13 aus ihren

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prismatischen Nuten gerüükt· Wer<3fen*\i'nd ⁴SiCV, die Stirnfläche der Wabe 9 gegenüber der Stirnfläche des Flansches 4 verdreht öder innerhalb der vorgesehenen Spielräume Verkippt, so kommt der Fühlerschalter 35 zum Ansprechen und setzt die Antriebe des Aufnähmekopfes außer Betrieb. Die beschriebene Zentrierung des Achsenstumpfes 6 stellt also in Verbindung mit der axialen Vorspannung durch die Tellerringfedern 13 und in Verbindung mit dem Fühlerschalter 35 eine Überlastsicherung dar*

Auf der vom yuerarmende abgewandten Seite äSs Ringteiles 17 ist dieses ebenfalls mit einer Ausnehmung versehen, die mit 36 bezeichnet ist und die aus Figur 3 ersichtliche Gestalt hat. In dieser Ausnehmung ist durch Verschraubung und Verstiftufig, wie aus Figur 4 hervorgeht, ein Lagerbügel 37 befestigt, der zur Abstützung einer Lagerachse 38 dient, an welcher wiederum eine sich etwa in Umfangsrichtung erstrecke Schwinge 39 über eine spielfreie Lagerung 40 gelagert ist, deren Aufbau im einzelnen aus Figur 4 vom Fachmann ohne weiteres entnommen werden kann. Die Schwinge 39 trägt die Lager 41 für ein Wellenstück 42# an ! dem fliegend ein Ritzel 43 befestigt ist, das mit dem Zahnkranz j des Zahnrades 8 kämmt. Die Schwinge 39 ist durch eine auf das ! äußere Schwingenende 44 in radialer Richtung durch eine sich j gegen das Ring*eil 17 abstützende Schraubenfeder 45 vorgespannt,j so daß das Ritzel 43 in die Zahnung des Zahnrades 8 stets spiel-| frei eingreift.

Ein von dem Ritzel 53 auf der vom Querarm 1 abgewandten Seite axial wegstehender Wellenansatz 46 ist über eine einen geringen Achsenversatz zulassende Kupplung 47 mit dem Wellenansatz 48 eines weiteren Ritzels 49 gekuppelt.

Das Ritzel 49 ist in ganz'entsprechender Weise wie das Ritzel 43 an einer Schwinge 50 gelagert, wobei diese Schwinge in einer dem Querarm 1 zugewandten Nische oder Ausnehmung des Ringteils 19 sowie innerhalb des Innenraumes des Ringteils 18 untergebracht ist. Die Lagerung des Ritzels 29 an einer federnd in

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radialer Richtung nach ei'nwärts'' voirg'espurmfcen Schwinge dient ; dem zwecke/ <3&egr;£> Rita«! 43 sfets spielfrei in Eingriff mi⁴:, dem Ausgangsiritzel 51 zu halten, das mit der AUsgangsWelle eines

Schrittmotors 52 gekuppelt Und in der aus Figur 1 ersiehtiichei"; ' Weise spielfrei an einem Flänschansatz des Ringteiles 19 gelagert ist. Der Schrittmotor 52 ist auf der vom Querarm 1 äb-&bull; gewandten Seite des Ringteiles 19 an diesem befestigt.

Zwischen dem Ritzel 51 und dem Ritzel oder Zahnrad 49 ist eine j. &idiagr; i"uii<:siTSsi-zung voirgeSSucn, so uöG siCu uis urn.cr0Ei.zun9 von dem Ritzel 43 zum Zahnrad 8 verdoppelt und schließlich ein Drehschritt des Schrittmotors 52 dem 1/72000-Teil einer Umdrehung des Aufnahmekopf-Zwischenstückes 16 um den Achsenstumpf 6 herum entspricht. Der Antrieb des Zahnrades 8 über das zwischengeschaltete Stirnradgetriebe mit den Zahnrädern oder Ritzeln 43 und 49 ermöglicht es, den Schrittmotor 52 in radialer Richtung näher an die Drehachse heranzurücken, so daß der Schrittmotor 52 nicht über die durch die übrigen Bauteile des Aufnahmekopfes vorgegebenen Umrisse hinaussteht*

Innerhalb des Innenraumes des Ringteiles 18 befindet sich zwischen den Ringteilen 19 und 17 eine weitere, den Schwingen 39 und 50 ähnliche Schwinge 53 zur Lagerung eines Zahnrades 54, wobei die Schwinge 53 an einem am Ringteil 17 befestigten Lagerbügel 55 spielfrei gelagert ist. Aufgrund der durch eine Schraubenfeder 56 auf die Schwinge 53 einwirkenden, im wesent-Iliehen radial nach einwärts wirkenden Vorspannkraft wird das !Zahnrad 54 mit einem Zahnkranz 57 des Achsenstumpfes 6 stets spielfrei in Eingriff gehalten. Das Zahnrad 54 ist über eine feinen geringen Achsenversatz zulassende Kupplung 58 mit einem [Resolver 59 gekuppelt, der eine Auflösung von sechzehn Bit !aufweist, wobei die 2!ähnezahl der Zahnräder 54 und 57 derart ',geringfügig verschieden gewählt ist, daß einer Bit&mdash;Stelle ^es jResolvers 59 ein Drehschritt der Drehung des Aufnahmekopf- !Zwischenstückes um die durch den Achsenstumpf 6 vorgegebene jDrehachse von 1/72000 entspricht. Dies bedeutet eine Auflösung &bull;von 0.005°.
^! -· - 10 -

j Man erkennt, daß der Schrittmotor £2 und' der Resolver 59 von

,dem Ringteil 19 auf der von dem Querarm 1 abgewandten Sexte in
Axialrichtung weit in denjenigen Teil des Aufnahmekopf-Zwischen-
!Stückes vorstehen, der im wesentlichen den Antriebselementen
:für die Verwirklichung der Schwenkbewegung der Befestigungsj vorrichtung zum Anschluß der Meß- und Anreißwerkzeuge vorgehal-. ten ist. Da aber die Motoren für die Drehbewegung und die
! Schwenkbewegung sowie jeweils zwischengeschaltete Getriebe, und
auch die der Einstellbewegungen jeweils zugeordneten Resolver
sämtlich relativ zueinander stillstehend an dem Aufnahmekopf-Zwischenstück 16 montiert sind, ergibt sich eine sehr gedrängte
'■■ Bauweise, da die Antriebe u.nd die Resolver bei Durchführung
der Einstellbewegungen lediglich allenfalls eine Drehbewegung
relativ zu dem Querarm 1 ausführen. Sämtliche Anschlußleitungen
' und Steuerleitungen können, worauf hier nicht im einzelnen
eingeganen sei, durch Bohrungen der Ringteile und Gehäuseteile
sowie durch die Hohlräume des Aufnahmekopf-Zwischenstückes 16
in einen Bereich geführt werden, der vor der inneren Ausmündung der Axialbohrung des Achsenstumpfes 6 gelegen ist, und I verlaufen dann durch diese Bohrung in den längslaufenden Innen- ! raum des Querarmes 1 hinein, so daß ein sehr großes Längen- &igr; stück der Anschlußleitungen und Steuerleitungen etwa entlang j der Längsachse des Querarmes 1 vorhanden ist und für eine &igr; Verdrillung dieser Leitungen bei Ausführung von Drehbewegungen j des Aufnahmekopfes zur Verfügung steht, wobei diese Drehbe- ! wegungen eine Drehung von 370" im allgemeinen nicht wesentlich
übertreffen. Der hier angegebene Aufnahmekopf kann somit frei
von äußeren Leitungsverbindungen gehalten werden, auch, soweit ; dies Leitungen zu den Endschaltern und Pühlerschaltern betrifft/

In einer zwichen den Gehäuseteilen 20 und 21 vorgesehenen, mit ; Bezug auf die in der Zeichnung gewählte augenblickliche stellung' des Aufnahmekopfes vertikal verlaufenden, sektorformigen Kammer,, die etwa pnifallsl zu einer durch die Drehachse gelegten Ebene
ausgerichtet lot, befindet sich eine hebelrörmige BefeSfcigUngs- ' vorrichtung 60 mit einer ÄufnähnieböhrUng 61 zürn Anschluß eines

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Meß- oder Anreißwerkzeugs". Einzelheiten'öer Befestigungsvorrichtung sind in der Zeichnung zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt. Die sektorförmige Kammer zwischen den Gehäuseteilen 20 und 21 ist mit 62 bezeichnet. Von der Befestigungsvorrichtung in Gestalt des Hebels 60 ragen beidseitig quer zur Achse der Bohrung 61 verlaufende Wellenstümpfe 63 und 64 weg, durch welche eine Schwenkachse der Befestigungsvorrichtung vorgegeben ist, die senkrecht zu der durch den Achsenstumpf 6 vorgegebenen Drehachse orientiert ist. Wie man ans Figur 7 ersieht, ist der Wellenstumpf 63 in dem Gehäuseteil 20 spielfrei gelagert und der Wellenstumpf 64 ist über einen an ihm befestigten Zahnsegmentträger 65 in dem Gehäuseteil 21 bzw. einem damit verbundenen weiteren Gehäuseteil mittels <5er Kugellagerpaare spielfrei gelagert. An dem Zahnsegment 66 größeren Durchmessers ist ein Zahnkranz 67 geringeren Durchmessers, wie ebenfalls aus Figur 7 hervorgeht, festgeschraubt.

Mit dem Zahnsegment 66 befindet sich ein Ritzel 68 in Eingriff, das fest mit einer Welle 69 verbunden ist, die spielfrei an einer Schwinge 70 gelagert ist. Die Schwinge 70 ist ihrerseits vermittels eines Lagerbockes 71 und einer Achse 72 in einer nach außen weisenden Ausnehmung des Gehäuseteiles 21 gelagert und vermittels eines Schwingenansatzes 73, auf den eine Schraubenfeder 74 einwirkt, in radialer Richtung nach einwärts vorgespannt, so daß das Ritzel 68 stets spielfrei mit der Zahnung des Zahnsegmentes 66 in Eingriff gehalten wird.

Auf der von dem Ritzel 68 abgekehrten Seite ist die Weile 69 mit einer einen geringen Achsenverjatf zulassenden Kupplung 75 verbunden, die ihrerseits mit der Ausgangswelle eines weiteren Schrittmotors 76 gekuppelt ist. Der Schrittmotor 76 befindet sich in dem Innenraum des Gehäuseteiles 20 und eines damit verbundenen, weiteren Gehäuseteils und ragt, wie aus den Figuren 7, 8 und 9 erkennbar, nur geringfügig über den allgemeinen Umfiß des Aurnahmekopf-ZWiSchensfcückes vor.

12 -

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Innerhalb des sich zur sVite hiJföf'fnendeYi 'innenraumes und des &igr; Gehäuseteiles 21 und des daran angesetzten weiteren Gehäuseteiles befindet sich an einer spielfrei am Gehäuseteil 21 bei

■ 77 gelagerten Schwinge 78, ebenfalls spielfrei gelagert, ein

! Zahnrad 79, welches aufgrund der Federvorspannung der Schwinge j 78 über den Schwingenansatz 80 und eine Schraubenfeder 81 stets

■ spielfrei in Eingriff mit der Zahnung des Zahnkranzes 67 ge-

■ halten wird.

j Auf der von dem Zahnrad 79 abgekehrten Seite ist die das Zahn-&bull; rad 79 tr-agende Welle über eine einen geringen Achsenversatz j zulassende Kupplung 82 mit der Ausgangswelle eines Resolvers . 53 gekuppelt, der in Gehäuseausnehmungen der Gehäuseteile 21 &igr; und 20 sowie mit letzterem verbundener weiterer Gehäuseteile I Aufnahme findet. Für den Resolver 83 gilt entsprechendes wie

I zuvor für den Resolver 59 ausgeführt.

! Die Ausführungr,forr nach den Figuren 10 bis 17 unterscheidet ' sich von der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 9 dadurch, daß anstelle der Schrittmotoren 52 und 76 der zuvor beschriebenen Ausführungsform bei derjenigen nach den Figuren 10 bis

j 17 Gleichstrommotoren 52a bzw. 76a mit jeweils angesetzten
i Tachogeneratoren 52b bzw. 76b vorgesehen sind. Der Gleich-
; strommotor 52a ist mit einem allgemein mit 101 bezeichneten
j Harmonic-Drive-Getriebe gekuppelt, dessen Ausgangswelle

; unmittelbar in dem Ringteil 19 gelagert und abgestützt ist

&rgr; ; und mit einem einen Achsenversatz zulassenden Kupplungsteil

"■ I 102 verbunden ist, das seinerseits mit einem von dem Ritzel

] j 43a wegstehenden Wellenstumpf gekuppelt ist. in der Triebver-

bindung zwischen dem Drehantriebsmotor in Gestalt des Gleich- j j strommotors 52a und dem Zahnrad 8 befindet sich somit im

I Gegensatz zur zuvor beschriebenen Ausführungsform nur ein an

einer Schwinge/ nämlich der Schwinge 39, gelagertes Zahnrad
&bull; oder Ritzel. Wegen des geringeren Außendurchmessers des

Gl e ich strommo tor's 52a ist es nicht notwendig, zur Erzielung

einer gedrängten Bauweise einen Versatz zwischen der Motorachse Und der Achse des Ritzels 43a vorzusehen.

j Der Schwenkantriebsmotor ^r7*6a in'^Sesftalt Vines Gleichstrommotors I und der zugehörige Tachogenerator 76b sind in Gehäuseausnehmun-I gen von mit dem Gehäuseteil 20 verbundenen weiteren Gehäuse-1 teilen untergebracht, wobei ein mit dem Gleichstrommotor 76a fest verbundenes Harmonic-Drive-Getriebe 103 über Durchbrüche der Gehäuseteile 20 und 21 in Achsenrichtung hindurchreicht und die Ausgangswelle des Harmonic-Drive-Getriebes 103 über ein einen geringen Achsenversatz zulassendes Kupplungsteil 104 mit einer Welle gekuppelt, ist, die an der Schwinge 7 0 gelagert ist und am äußeren Ende das Ritzel 68 trägt, wie dies bereits für die zuvor beschriebene Aus führung s form im einzelnen -ausgeführt wurde.

Man erkennt, daß der Gleichstrommotor 52a und der angesetzte Tachogenerator 52b sowie auch der Gleichstrommotor 76a und der angesetzte Tachogenerator 76b jeweils größere Axiallänge besitzen. Der Schwenkantriebsmotor mit seinem Tachogenerator sind daher in mit entsprechenden Ansätzen versehenen, seitlich von dem Aufnahmekopf wegragenden Gehäuseteilen untergebracht, wobei diese Gehäuseansätze jedoch wiederum nicht in unzuträglichem Maße von den allgemeinen Umrissen des Aufnahmekopfes wegragen und sich außerdem auf derjenigen Seite des Aufnahmekopf-Zwischenstückes 16 befinden, weif he von dem Arbeitsbereich der Befestigungsvorrichtung 60 entfernt ist.

Die übrigen Einzelteile der Ausführungsform nach den Figuren 10 ^: bis 17 unterscheiden sich nicht wesentlich von den entsprechenden Teilen der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 9, so daß j bezüglich der Beschreibung dieser Teile auf die Erläuterungen , zu den Figuren 1 bis 9 verwiesen P3\.

L.

*· 4*44

Claims (13)

Schut'zansprüe'he

1. Am Ende eines Querarms (1) eines Meß- oder Anreißgerätes befestigbarer Aufnahmekopf mit einer am Aufnahmekopf-Vorderende vorgesehenen, zur Halterung eines Meß- oder Anreißwerkzeugs dienenden Befestigungsvorrichtung (60), die über eine senkrecht zur Querarmlängsachse verlaufsnce Schwenkachse (63, 64) mit einem Aufnahmekopf&mdash;Zwischenstück (16) verbunden ist, das über eine zur Querarmlängsachse parallele oder mit ihr übereinstimmende Drehachse (6) mit einem an dem Querarmvorderende befestigbaren Anschlußstück (5, 6) drehbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Anschlußstück die Drehachse (6) als mit dem Anschlußstück drehfest gekuppelter Achsenstumpf (6) in Richtung der Querarmlängsachse wegragt und mit einem Zahnkranz (8) versehen ist, in den ein Abtriebsritzel eines Drehantriebs (52, 51, 49 bzw. 52a, 52b, 101) eingreift, der am Auf nahm ekopf-Zwischens tück (16) befestigt ist, das an dem Achsenstumpf (6) gelagert (14, 15) ist, seinerseits zur Lagerung der Schwenkachse (63, 64) dient und außer dem Drehantrieb noch einen Schwenkantrieb (76 bzw. 76a) trägt, dessen Antriebsritzel (68) in einen an der Schwenkachse vorgesehenen Zahnkranz (66) eingreift.

2. Aufnahmekopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung des Drehantriebs und des Schwenkantriebs mit I

J Bezug auf die Richtung der Drehachse, daß bei Drehung des Auf-

! nahmekopf-Zwischenstückes (16) der Drehantrieb und der Schvenk-

antrieb sich in einander in Axialrichtung teilweise durchsetzen-;

' den Zylinderräumen oder Hohlzylinderräumen bewegen. I

3. Aufnahmekopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsenstumpf (6) und die Schwenkachse (63, 64) jeweils mit weiteren Zahnkränzen (57, 67) versehen sind, in welche j Antriebsritzel Von Resolvern (59, (33) eingreifen, die ebenfalls! an dem Aufnahmekopf-Zwisdhenstück (16) befestigt sind.

4. Aufnahmekopf nach eiheir. !der "Junsp.ru ei jü* 1&Ggr; bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsenstumpf (6) mit einer Längsbohrung versehen ist, durch welche Anschlußleitungen und Steuerleitungen d2s Drehantriebs, des Schwenkantriebs und gegebenenfalls der Resolver und, gegebenenfalls, von Steuerschaltern, geführt sind.

5. Aufnahmekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Zahnkränze (8, 57, 66, 67) des Achsenstumpfes (6) und/oder der Schwenkachse (63, 64) eingreifenden Ritzel (43, 54, 68, 79) jeweils gesondert mittels «spielfreier, vorgespannter Lager an Schwingen (39, 50, 53, 70, 78) gelagert sind, die wiederum über spielfreie, vorgespannte Lager an Lagerachsen des Aufnahmekopf-Zwischenstückes (16 Il gelagert sind und gegen die jeweiligen Zahnkränze hin vorgespannt sind und daß Wellenstümpfe der Ritzel über geringen Achsenversatz ausgleichende Kupplungen (47, 58, 75, 82) mit den Ausgangswellen des Drehantriebs bzw. des Schwenkantriebs bzw. der Resolver gekuppelt sind.

6. Aufnahmekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufriahmekopf-Zwischenstück (16) auf der dem Anschlußstück (5) benachbarten Seite aus mehreren, in Drehachsenrichtung aufeinander gestapelten und zusammengespcinnten I Ringteilen (17, 18, 19) und an der die Lagerung für die Schwenk-I achse (63, 64) enthaltenden Seite aus in Richtung der Schwenkachse zusammengesetzten und zusammengespannten Gehäuseteilen

j (20, 21,...) gebildet ist.

7. Aufnahmekopf nach Anspruch 5 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringteile (17, 18, 19) und/oder die Gehäuseteile (20, 21,...) mit Durchbrüchen und Wischen zur Aufnahme

j der die Ritzel tragenden, vorgespannten Schwingen und des Dreh- ! äntriebö und des Schwenkantriebs und gegebenenfalls der Resolver versehen s"ind.

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8. Aufnahmekopf nach eirftim 'der* *Ah'sprücne*li bis &Iacgr;, dadureh ge^i/nru iehfiet, daß der Achsenstumpf (6) dUTfch das Änsichlußstück (5) hindürchreicht und hinter einer mit einer Bohrung versehenen Stirnwand (2) des Querarms unter Zwischefiläge von Federmitteln, insbesondere in Gestalt Von den Ach§enstumpf umgebenden Tellerfederringen (13) festgespannt ist, daß das Anschlußstück und ein am Achsenstumpf (6) befestigter Ring^ flansch an einander gegenüberstehenden radialen Ringflachen drei in Umfangsrichtilng verteilte» radial verlaufende prismatische Nuten dreieckigen Qüersehnittöc aufweisen* in. denen drei Kugeln und/odör Walzen (10, 11) Aufnahme finden, die zwischen je einer Nut des Anschlußstückes (5) und des Ringflansches (9) aufgrund der Vorspannung der zwischengelegten Federmittel bzw. Tellerringfedern (13) federnd eingespannt sind und daß ein zwischen dem Querarmende und der gegenüberliegenden Fläche des Anschlußkopf-Zwischensfcückes wirksamer Fühlerschalter (35), der zur Steuerung des Drehantriebs und/oder des Schwenkantriebs dient, auf eine bereichsweise Entfernungsbewegung oder Annaherungsbewegung der Stirnfläche des Anschlußkopf-Zwischenstückes gegenüber der Querarmstirnfläche anspricht.

9. Aufnahmekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadureh gekennzeichnet, daß der Drehantrieb ein mit <3em ihm zugeordneten Ritzel (43) über ein Untersetzungsgetriebe gekuppelter Schrittmotor ist.

. 10. Aufnahmekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadureh gekennzeichnet, daß der Drehantrieb ein mit dem ihm zugeordneten Ritzel (43a) über ein Harmonic-Drive-Getriebe gekuppelter, mit einem Tachogenerator (52b) verbundener Gleichstrommotor (53a) ist.

11. Aufnahmekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadureh gekennzeichnet, daß der Schwenkantfieb ein Schrittmotor (76 ist.

12. Aufhähffleköpf nach e'i'üem der'*Än©prü'ah"e *1 bis 10, dadurch

j gekennzeichnet^ daß der Schwenkähtrieb ein mit dem ihm züge-

Ordneten'Üifczel (68) über ein Harmonic-Drive-Getriebe gekuppeltor Gleichstrommotor (76a) mit einem damit verbundenen Tächö^

J generator (76b) ist.

j

13. Aufnahmekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch

; gekennzeichnet, daß an dem ÄUfnahmekopf-ZwisGhenstüdk (16) einander im Abstand in Ümfangsrichtüng gegenüberstehende End-*

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zwischen deren Tastorgänen an einer Schiebeführung (27, 28) verschiebbarer BetätigüHgsschlxtten (29) angeordnet sind, Weicher mittels eines Von dem Querarmvorderende axial wegragenden Betätigungsvorsprungs (33), der bei Drehung des Aufhahmekopfes in der einen oder anderen Richtung entweder an der einen oder der anderen Betätigungsfläche des Betätigungsschlittens anläuft^ bis zur Betätigung eines der Endschalter verschiebbar ist, derart, daß der Aufnahmekopf von einer Dreh- Grenzstellung bis zur jeweils anderen Dreh-Grenzstellung um mehr als 360° verdrehbar ist.