SE502546C2 - Koordinatmätmaskin - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 502 546 2 respektive och dæsas rnätfel, blir ett med den portabla maskineneriligt figurlsanunansatt avenX-, Y-och Z-lcanponent förvarje vridled. Det slutliga nxätresultatet erhålles genom en algoritzu san innehåller enlaserinterfercnetersanenligtkändtelmikutförespånaskinerned kartetiskt koordinatsystan skulle vara mycket kanplioerat att utföra eftersom man inte i detta fall kan kontrollera varje koordinataxel för sig. Ein linjär kalibrering, där man från det linjära referensmåttet skall beräkna vinkelkorrelctiornr i sex axlar samtidigt, tenderar att bli oerhört mate- matiskt komplicerat. Av nämnda skäl blir i praktiken precisionen hos en dylik portabel Inaskin begränsad till någon eller några tiotals millimeter. Detta att maskinen inte kan användas istället för en fast koordinat- mätmaskin, där precisionen är i storleksordningen mikrometer.

En annan känd maskin visas i det franska patentet FR 2 604 779. Anordningen består av en på en horisontell axel förskjutbar slid. På denna slid finns en roterbart lagrad mätarm san sträcker sig i en riktning vinkelrätt mot axeln. precision motsvarar en stationär precision och vilken är kapabel att mäta upp ett mätobjekt helt i en och sazmna ugaställnjrxg.

Föreliggande :uppfinning erbjuder en maskin som tillfredsställer nämnda behov.

Föreliggande uppfinning hänför sig således till en koordinatmätxrxaslcin arbetande enligt ett cylindriskt koordinatsystem med en linjär Z-axel, en vinkelrätt mot denna löpande linjär r-axel och en vridningsvirkel kring Z-axeln, och utxnärkes av, att koordinatmäüxasldrxen innefattar en första l0 15 20 25 30 35 5022546 3 del, en fot, vilken uppbär maskinens rörliga delar, från vilken fot en andra del utskjuter, vilken andra del innefattar organ san är vridbart anordnade kring Z-axeln relativt den stationära delen och till en godtycklig vridningsvinkel Q, av att en hredje del i form av en första arm löpande vinkelrätt mot Z-axeln förefinns vilken arm direkt eller indirekt uppbär en Inätprob, vilken arm samverkar ned organ för förskjutning av proben i r- axelns riktning, av att en ytterligare del förefinns vilken är förskjut- bart anordnad i Z-axelns riktning för förskjutning av nämnda prob i Z- axelns riktning och av att nämnda prob innefattar en rnätann försedd :red en Inätkula eller Inotsvararade i dess spets, vilken mätarm är fästad i maskinen på så sätt att proben förflyttas när någon av den andra, den tredje eller den ytterligare delen vrids eller förskjutes, samt av att probens mätarms är vridbar kring en ned Z-axeln parallell axel.

Nedan beskrivas uppfinningen rxänrere, delvis i samband ned på bifogade ritningar visade utföriragsexexrxpel av Iippfinnixxgen, där -figimlvisarenkärxiportabelmäünaskin - figur 2 visar mätcxrrrådet vid en enligt uppfinningen - figuerrxa 3 - 6 visar olika utföringsformer där uppfinningen tillämpas - figur 7 visar ett utförarxde av lippfirmirgen - figur 8 visar ett parti av figur 7 mer detaljerat - figur 9 är en sidmrojektion av utförandet enligt figur 7 -fignmlovisarettsrxittiselctioraï-Iifigxzr? -figurerrxall-Bvisarettantalvarianterförutbalanseringaven enligt uppfinningen - figur Mvisarefttföredragetutförandeförutbalanseringavenförstaarm - figm' 15 visar en detalj av figur 14 - figur 16 illustrerar av ett föremål - figurerna 17 - 21 visar olika arrangemang för mätprobar vid en koordinat- enligt Lzppfirmirxgen - figur 22 illustrerar av ett föremål där proben är vridbar i ett horisontalplan - figur 23 visar ett exempel på en motoriserad koordinaünäünasldn enligt xxppfinrriiigen - figur 24 visar hur uppfinningen kan tillämpas ned ett inverterat byggsätt hangarxi" e ovanför mätobjektet - figur 25 visar ytterligare en utföringsform där en mätprob monteras direkt i den första anrens ände 10 15 20 25 30 35 502 546 4 - figur 26 principiellt visar en föredragen utföringsform - figur 27 tydligare visar utföringsfonnen enligt figur 26 - figur 28 visar en sektion I-I enligt figur 27 - figur 29 visar nvaskinen i figur 27 ner detaljerat - figur 30 visar maskinen i figur 29 i en snittvy vinkelrätt mot papperets plan i figur 29 - figur 31 visar maskinen enligt figur 30 ovanifrån.

Avsikten ned föreliggande uppfinning är att åstadkomma en portabel mätapparat utan de noggrannhetsbegränsningar san beskrivits för vridledssystem ovan och med Lmdvilmride av den större volym och vikt san krävs för en maskin arbetande enligt det kartesiska koordinatsystenet. Genau att föreliggande maskin utnyttjar det i och för sig kända cylindrislca koordinatsystemet men ned en vertikal vridningsaxel undviker man det Lztrymrres- och vikt-.kr-av san ett renodlat kartæiskt system Genom att uttnyttja tre separata dimensionsegerekaper, nämligen vridningsvirkeln ö, radien r och axial- förskjutriirzgerxz, kanvarocrienavdessalipmätasoctikalibreras separat enligt kända kalibreringspririciper, exempelvis enligt de svenska patenten nr441 o37od1nr461s4s. raankandärigexmävennedenportabelnaskin av föreliggande slag uppnå en precision i saznma klass san den san uppraås ned stationära Inaskiner, d.v.s. en rxoggrariralfiet i storleksordningen en till någramiJa-aneter. Genanattvridrmiimgsazcelnutföresvertikaloclomeraren nämaskinefnigcuppfnnirgeneiflašceimycketiitenycaaäraaiärlipp- ställd.

Gernnattanvärdaennätgrobavlänpligtkäntslagförsedimedenvertikal nätspets samt fyra not varandra i 9o° delning i norisontaiplariet befintliga mätspetsar, placerade i en probnållare av känd typ, kan maskinen ned proben placerad exarpelvis i ett vertikalt zedåtriktat utskott på den horisontellt rörliga armen, se figur 26, användas för att mäta fonter både på den sida somärvändnetmaskinenodidensidasanärvärxifrånmaskinenienoch samma Llppställriisxg av rnaskiren relativt mätobjektet.

I figur 26 - 28 visas ett föredraget utförande av en arbetande enligt ett cylindrislct koordinatsystem ned en linjär Z-axel, en vinkelrätt mot denna löpande linjär r-axel och en vridningsvixmel kring Z-axeln. I samtliga figurer är koordinatsystemet det i figur 2 visade, där Z-axeln löper vertikalt i figurerna, såsan illustreras i figur 27. 10 15 20 25 30 35 5027546 5 innefattar en första stationär del l, en fot, på vilken maskinen är avsedd att vila. Från foten utskjuter en andra del 2, vilken andra del innefattar organ som är vridbart anordnade kring Z-axeln relativt den stationära delen. I utförandet enligt figur 27 är den andra delen i form av en vertikal pelare 2. Pelaren 2 är vridbar relativt den stationära delen 1 kring Z-axeln och till en godtycklig vridningsviiilcel . Företrvädesvis är dock pelarens vridningsvirxkel relativt foten begränsad till ungefär ett varv. En trredje del 3 i form av en första arm löpande vinkelrätt mot Z- exein förefinne vilken ajrek: eller indirekt en nfitpmb ev iälfpiigt känt slag. Arnen samverkar ned organ för att förskjuta proben i r-axelns ' riktning. I utförarrlet enligt figur 27 är anren förskjutbar i dess längdsled utmed r-axeln. Denna arm visas streckad i figur 28. Vidare förefinns en ytterligare del 4 vilken är förskjutbar i Z-axelns riktning för förskjutning av proben i Z-axelns riktning. I den i figur 26 visade första utföringsfornen utgöres denna ytterligare del 4 av en slid 78 san löper utmed pelaren i vertikal led. Vidare förefinre, san nämnts, en prob 5, se figur 26, inne- fattandeenmätarmG förseddmedenmätlcula? eller i dess spets. Proben5ärfästadirnaskinenpåsåsättattprobenförflyttasnär någon av den ardm 2, den tredje 3 eller den ytterligare delen 4 vrids eller förskjutes. Vidare är närmda probs mätarns 6 i armen 3 vridbar lcrirng en med Z-axeln parallell axel.

I utförarriet enligt figur 26 är således sliden 4 anbringad vid och förskjut- bartanordrxadutefterpelaren 2, d.v.sut:uedZ-axeln. Vidareärdauförsta armenBuppbJI-enav sliden4 ochförslfijxrtbartarmdrmadrelativt derma, d.v.s. uUedr-æælmPLnbenSuppbäresaVdenfÖrStaammBViddæSeIeänie.

Enligt en andra utföringsfonn visad i figur 6 och 7 utgöræ den ytterligare delen4 istället förenslidavenarxdraarm9, vilkenärllpphxrenavocli Vilken löper vinkelrätt net den rxältlrña första armen 3 samt vilken är för- skjutbart anordnad i dess läragdsled relativt den första armen 3 utefter Z- axeln. Den första anren 3 löper härvid i en slid 10; 20, vilken uçpbäres av pelaren2. Proben5uppbäresavdenarxiraanren9viddessenaärfie.

Båda dessa utföranden medger att proben kan föras inom en cylindrisk volym som bestäns av maskinens slaglängd i Z-axelns och r-axelns riktningar.

Enligt en föredragen utförirxgsfonn är pelaren 2 lagrad i nämnda fot l. 5Û2 546 10 15 20 25 30 35 6 Enligt en annan föredragen utföringsform är nämnda probs 5 mätarns 6 59 vridbar lcrirmg en axel vikelrät mot raänrzda rotationsaxel, d.v.s. Z-axeln, se figur 19. Detta utförande att man kan använda en prob med endast en mätspets och ärr-lå mäta alla förekommande hål och former.

En enligt lippfirmirzgen arbetar således inom en cylindrisk volym, där koordinaterna för en mätpunkt bestämzns av koordinatsystemet illustrerat i figur 2. I figurerna 3 till 6 visas några olika metoder att arrangera de olika rörelserna. Figur 3 visar ett systern med axel 12 utgörancle Z-axeln fast anbringad i en fot 1. I detta utförande utgöres nämnda organ för vridning kring Z-axeln av en slid 13. Denna är också förskjutbar längs axeln 12. Armen 3 är fast anordnad i sliden 13 och Llppbär en andra slid 14 san är förskjutbar längs armen 3 i r-axelns riktning. Proben är anbringad i den andra sliden 14.

I figur 4 visas ett alternativt Utförarrle, där den från foten 1 utskjlltarxie delen utgöres av en kring Z-axeln vridbar pelare 15, som inte är förskjutbar längs Z-axeln. På armen 3 finns en efter denna förskjutbar slid 16. Denna sliduppbär, påsamzrmasättsoznvisasifigurß enanciraann9, somisin I figur' 5 Visas ett annat alternativt utförande, där en slid 17 löper på enazaellz förfözrskjumirxgiz-aacelrnsrilcuzirwgodiförvridrxirgkring axeln 12. Sliden 17 innefattar en lagring 18 för uppbäraxfle av och för» skjutningavarmen3 ir-æfielrsrikuüixg. Probenärdirelctfästadvid ar-menz. Sanframgåravfigxiräärarmersytztredelrxedåtxrirflcladzneden vertikal del löpande parallellt med Z-axeln.

I figur 6 visas ytterligare ett alternativ, där en pelare 19 förefinns vridbart anordnad relativt foten 1, vilken pelare innefattar en lagring 20 motsvarandelagringen 18 ifigurS. Dennalagrirxgxigzphäranxmenz somär förskjutbar i r-axelns riktning. I ar-nnens yttre ände förefinns en ytterligare lagring 21, vilken Llppbär en andra arm 9 san är förskjutbar i Z-æcelrxs riktning och vilken uppbär en prob 5.

Enligt en föredragen utföringsform av lippfinningen har nämnda pelare ett fyrkantigt yttre tvärsnitt. Vidare har nämnda ytterligare del ett inre som är fyrkantigt, där den ytterligare delen är luftlagrad mot 10 15 20 25 30 35 502 546 7 pelarensytteryta. Dessutmmhardenförstaanrenettytlrrefyrkantigt vridstyvt lagrat i ett fyrkantigt hål i den ytterligare delen medelst luftlager san verkar mot den första armens ytteryta.

I figurerna 7, 8, 9 och 10 visas en första Lrtförinrgsform av ett dylikt utförande mer i detalj, vilket i allt väsentligt motsvarar principen visad i figur 5, där sliden 17 dels är vridbar, dels är förskjutbar längs axeln 12.

I utförandet enligt dessa figurer sker både vridrörelsen kring Z-axeln och axialrörelsen utefter Z-axeln medelst en pelare 2 san är lagrad relativt en med foten 25 fast uppståerde axel 24. Detta sker genom att ett inre kvadratiskt rör 26 är lagrat vid axeln 24 för att kunna vridas relativt denna. Det kvadratiska röret är lagrat vid axeln 24 medelst två kullager, eller arma lämpliga lager, såsom luftlager, där ett kullager är placerat vid axelns necïre ände och ett vid dess övre Ett yttre kvadratiskt rör 27 är lagret utanpå det inre röret 26 een förskjutbert error-met längs det inre röret, d.v.s. utmed Z-axeln, se figur 10.

I utförandet enligt figur 10 har axialförskjutningsrörelsen och rotations- rörelsen delats upp i var sitt lagerpaket. Det inre kvadratiska röret 26 är genan en kullagrixig 85 rorterbart runt pelaren 24. Det yttre kvadratiska röretzvärgermeniuftiegringaxiejitfërewqutbartpådetinreröret 26.

Denrörfdrmadepelarenmtärfastanbrirxgadifotenl. Detyttreröret27 ugabär i sin övre del ett tvärslidslageñius 28.

Det yttre röret 27 är lagrat mot det inre röret med ett antal luftlager 29 - 33, se figur 10. Dylilca lageruppsättzrxirxgar förefinrs på avstårxd från varandra utmed röret: längd, där i figur 7 en lagerugpsättrwirxg på en lägre nivå är betecknad 3lb och 30b, och en lageruppsättnirg på en högre nivå är betecknad 31a och 30a. Luftlagren är av lämpligt känt slag. Den första armen 34 är i kvadratisk och förskjutbar i dess längdsled relativt sliden 10. Sliden 10 är utformad som ett lagerhus 28 vilket är försett med luftlager 35 - 38, se figmr 9. Dylika lageruppsätfiiirxgar förefinns på två ställen uüned lagerhusets lärgd, nämligen vid 35a, 38a resp. 35b, 38b, se figur 7. Luftlagren verkar mot annens 34 utsida. 10 15 20 25 30 35 502 546 8 Iamers34emändefinnsenandraam39fästadgenanen 40, 41. I nederdelen av den andra armen 39 förefinns en pnob 5 fästad. 40, 41 medger att den arma armen 39 kan llas manuellt för att anpassa maskinen till ett aktuellt mätobjekt.

Istället för en kan en slid anordnas i vilken den andra armen 9 är förskjutbart anordnad.

Storleken av det yttre rörets 27 förskjutning relativt det inre röret 26, liksom storleken av den första armens 34 förskjutning relativt sliden 28 bestänunes genom linjära mätskalor av känd typ, exempelvis utförda enligt det svenska patentet nr. 411 392 eller med ett utförande av gängse inbe- memtal typ. Vridningen av det inre röret 26 relativt pelaren 24, d.v.s. vridningsvirakeln bestämmas med en vinkelgivare 44, 45, se figur 8, av känd typ, exempelvis av absolutznätarde typ såscm enligt svenska patentet nr 411 392.

Trots att den axiellt rörliga delen kan utföras i lätta material blir dess viktsåstorattdenintekantillåtassanvertikalkraftisystemet. En manuell av blir också kraftigt försvårad, eller anöjliggjord, om vikten av maskinens axiellt rörliga delar måste övervinnas vid vertikala füflyttningar av'mät;moben. I koordinatmätmaskinen enutbalarzsering avxnaslczixuersaxielltverkande massa, vilken utbalansering medför att den vertikalt rörliga delen av maskinen kan göras virtuellt Ett tänkbart utförande visas i figur 7. I den rörformade pelaren24 förefiruzsmkolvwsomharensågodpassruingattdentätar mot den rörformade pelarens irsida utan att orsaka friktion. Via ett iniqp 47 i føcen tillföras kmprimerad luft av iänpligt u-yak varvid kolven 46 bibringas en qpåtrilctad kraft. Denna via en kolvstång 48 och en rotationslagring företrädesvis i form av en kula 49 och till undersidan 50 av sliden 28, se figur 8. Denna typ av utbalansering kan göras för alla utförirxgsforzner för att underlätta en manuell inställning av maskinen.

I figur 23 visas en motordriven variant av en enligt figur 7.

Härvid drivs det yttre röret 27 i höjdled, Z-axelled, och armen 34 drivs i sin lärzgsdled, r-led. Härvid är det möjligt att använda motorer eller linjära drivelement av elektrornekanisk eller pneumatisk eller hydraulisk lO 15 20 25 30 35 502 546 9 art. Rörelsernakanvaramnnerisktstyrdaochstyrdaattautaratisktutföra Rörelserna kan överföras till de drivna mätmaskinelernerrten på nånga olika sätt, exanpelvis via linor, rermnar, kulskmvar etc.

I utförandet enligt figur 23 sker vinxelvridnirlgen ø på så sätt att på det inre röret 26 förefinns en kuggkr-ans 66 anbringad. I foten 25 finns en notor 65 fastnorrteradmedettkuggdrev 67 i ingreppmed 66.

Den axiella förflyttningen sker medelst en kuggstång 69 som sträcker sig axiellt och sorn är fast anbr-irxgad på det inre rörets 26 utsida. Em notor 68 är fast nonterad mot det yttre rörets 27 insida och ett kugghjul på motorns axel är i ingreppmed kuggstången 69. På motsvarande sätt sker den radiella förflyttzningen av armen 34 medelst en notor 70 anbringad i sliden ochen 7lfastanbrirægadpåanrwen34.

En andra föredragen utföringsfonn av maskinen enligt uppfinningen visas i figur 26 - 28. Denna har översiktligt redan beskrivits ovan.

I samband med detta utförande beskrivas en synnerligen föredragen utförings- form av Iippfirmirgen. Bmligt denna är pelarens övre del, varpå den första armen är vridstyvt lagrad, sidoförskjuten relativt maskinens rotations- oenn1mifotenettstydæsåattmshmns betraktadi ett plan mot den första annens sanmanfaller med pelarens rotatiowsaxel i foten. migtdettautförande finnspåfoten vsenvriflbarpeiareve, 'rzvars nedrepartifiärcylirflrisktformatodivarswarflelßärexoentriskt placerad i förhållande till det nedre cylindriska partiets oenbrumlinje.

Ovandelen 76 har ett kvadratiskt eller rektangulärt tvärsnitt, varigenom en vridstyv lagring i Z-led skapas för sliden 78 san är förskjutbar längs rxänuxia ovandel 76 av pelaren. Sliden 78 är även försedd med en lagring för den första armen 3, 79. Sliden är i detta avseende utförd som sliden 28 i figur 7.

Den exoentriska förskjutningen av armen 79 relativt oentrmnlinjen, eller pelarens rotationsaxel, är så avvägd att tyngdpunkten 80 i den i figur 27 visade projektionen av maskínens rörliga delar sammanfaller med rotations- axeln. Detta medför att pelarens lagring i foten är fri från 502 10 15 20 25 30 35 546 10 Pelaren är lagrad i ett i foten 75 anbringat rotationslager 81, vilket företrädesvis utgöres av ett luftlager av känt slag. För lipptagarxde av den vertikalakraftenvilardendel avxnaskinenscxnxppbäres avfotenpåett axiallager i form av en kula 82.

För att rnäta maskinens vridningsvinkel Q förefinns en vinkelgivare 83 avrmänmd känd typ anbringad mxaer det nedre partiet 77. mxeså förefinns elektroniska mätskalor av raänmt känt slag arrangerade för att mäta slidens 78 förskjutning relativt pelaren 76 od: armerxs 79 förskjutning relativt sliden 78.

Det är upperxbart att :maskinen enligt figur 27 kan utföras i ett motordrivet utförande av det slag san beskrivits i samband med figur 23. Ett dyligt utförande beskrivas nedan.

Ehegenskaphosmaskinenenligtuppfixmingenärattdensalmarett för traditionellt mätbord utan istället appliceras direkt på exanpelvis en verktygsmaskins arbetsbord för kontroll av arbetsstycken utandmterifugevdæse. netnaimebäractuenintenerfiuistäraig kontroll av egenskaper. Sålunda kan man befara att ett varierarfie Vridmcltlerït i lællan fot och bord san ugzstår när maskinerzs tyngdpmlct förskjuts i mdiellrflcüfirgpågrmfiavattdmmdiellaarænkörsmellandessärfilägen kan orsaka icke försumbar-a deformationer' i bordet varvid felaktiga erhålles. Pâ sanmsättfirmsriskföriattmaslcinerxsegerxstrukuzrdeformeras vid en Enligt en mycket föredragen utföringsfornn av Lzppfirmixagen sker därför en radiell utbalansering av maskiner: beroende av den första armens rörelser i r-led. Enligt denna utföringsform förefinns en Lrtbalanseriizgsarlordriirig i form av en rörlig vikt san vilar på den slid i vilken den första armen löper eller alternativt Llppbäres av den första armen. Vikten är anordnad att medelst drivorgan förflyttas i r-led när den första armen förflyttas i r-led och därvid förflyttas i :notsatt riktning relativt den första armen som uppbär proben så att Inaskinens rörliga systems tyngdpunlctsvektor sammanfaller med pelarens rotationsaxel. 10 15 20 25 30 35 502 546 11 Utföranden enligt denna utföringsform illustreras i samband med figurerna 11, 12, 14 och 15.

I figur 11 visas en enkel principiell lösning. När axeln 34 förs utåt i radiell riktning drar en wire 51 via ett brytlujul 52 en motvikt 53 i motsatt riktning. Motvikten lippbäres av armen 34 och är placerad på lnotstående sida an nämnda pelare relativt den ände av den första armen san uppbär proben.

När armen förs åt andra hållet förs även vikten åt motsatt håll. Genau en länxplig dixnensionerirwg av vikten och hos det beskrivna dragsystemet kan en exakt utbalansering erhållas.

I figur 12 visas ett alternativt utförande. Härvid sker Inotviicterxs 53 rörelse medelst en :notor 54 vars axel är ansluten till en gängad skruv 58 och vilken löper i en gängad hylsa_55 fästad vid motvikten. Storleken av :notvíkterxs förskjutning bestäns av den aktuella radiella förskjutningen av axeln 34. Storleken av den radiella förskjutningen av armen ges av nraskirxens' ordinar' ie I figur 14 visas ett föredraget utförande där motvikten manövereras medelst en wire 51 och hrythjul 52 när armen 34 förskjutes på grund av att wiren ärfästadianxen34 ienpnfict5ö. Idettautförarfievilarnaotvilcten ovarapå sliden 28 i vilken armen 34 lïper. mnguaamucfarngsfmärdetvidarefæearagetactmmmaqärqpbw avettluftlager8öamnpånämflafömstaarmutefterviflcentyrgiamär anordnadattlöpa.mftlagret86ärenintegreraddelavvikten53,där luft tillföresienkanal87ochförs viaenkammare88 ivikten till dessurdersidadärürå lagerytor förefinns, se figur 15.

De ovan angivna utförirngsfornerna balanserar ut hela den rörliga delen av maskinen.

Enligt en ytterligare utförirxgsfonn visad i figur 13 utbalanseras bara maskinen avseende en radiell tyngdpunktsförskjxltriirxg relativt maskinens fot 2. I detta fall är InOtViJCten belägen i ansllrtnifxg till det Vridbara röret 27 och kan utgöras av en :motvikt 57 san är icke vridbart upphangd" på en skruv 58 san är driven av en motor 54. Motvikten 57 är således linjärt 502 546 10 15 20 25 30 35 12 forskj" 'utbar uuned skruven sa. Denna linjära förskjutning beräknas på basis av ar-mens 34 förskjutning på sanma sätt som vid utförandet enligt figur 12.

I figur 16 visas ett generellt problem som Llppträder vid utnyttjarnde av ett cylindriskt, eller polärt, koordinatsystem för av objekt 113.

Med prickade linjer illustreras olika vridningsvinklar 0 för maskinen.

Eftersom armen 34 endast kan förskjutas radiellt ut från pelarens 2 rota- tionsaxel kan icke radiella hål och ytor hos nlätobjektet inte kmlmas åt för i det i figur 16 visade planet. I stort sett kan endast den ytasozrxärvärxinxotnvaskinenifiglirlönxätas, ochavhålenenriastdet mittersta. övriga hål och sidoytor är oåtkanliga.

Enligt uppfinningen elimineras detta problem genom att någon av de i figurerna 17 och 20 visade utförandet tillämpas, där, som ovan nämnts, probens Inätanls är vridbar kring en med Z-axeln parallell axel.

Figur 18 visar mätanrådet för maskinen i figur 17 sedd ovanifrån.

Enligt en mycket föredragen utföringsform är raänincia probs mätarms även vridbar kring en axel vinkelrät :not näxmxia rotationsaxel. Detta illu- streras i figurerna 19 och 21.

I figurerna 17, 19, 20 och 21 är probers mätarms 59, 60, 61 respektive 64 vriabar relativt einen 39 ning en axel parallell med pelarene 2 rotatiorsaxel, d.v.s. Z-ameln. Vinkelgivare 90 av lämpligt känt slag är anordnade i respektive vridled. " Smitidigarenänmtsärdetettfmñanertaltpmoblanvidanväxfiningavett cylindriekt lwordinatsystm att åstadkomna en generell åtkanligiiet till fem sidor hos ett i princip parallellepipediskt lnätobjelct, samt att kunna mäta utformningar och hål i alla dessa sidor. Den tidigare kända maskinen enligt det franska patentet nr 2 604 779 kan t.ex. endast användas för att mäta tillverkad enligt den kända principen blir inte generell på sanzma sätt san vilka arbetar med karbetiska koordinataxlar. Dessa rnaskinerärdärför starktbegransa" deisinanvarribalrh" et, ochärendast användbara för specialapplikationer, såsom fonmnätilirg av luuktiga detaljer t.ex. biltak, och har därför begränsat konmersiellt värde. 10 15 20 25 30 35 5Û2 546 13 Genau det särdraget hos uppfinningen, nämligen att nämnda probs mätarns även är vridbar kring en axel vikelrät mot nänmda rotationsaxel, ger maskinen nöjligtiet att arbeta enligt ett cylindriskt koordinatsystem ned samma generalitet i san maskiner arbetande enligt korxverxtionella kartetiskt baserade systern.

I figur 17 visasettutförarxiedärarnenæärförsecldnedenvridbar 59 för probens arm 6. Syftet ned detta utförande är att kLmna bibringa proben en valfri vinkel i horisontalplanet, varvid det är möjligt att mäta varje hål eller annan utformning oberoende av dess riktning relativt det cylindriska koordinatsystanet, vilket illustreras i figur 22.

En dylik prob kan utformas san en fast inställbar prob, där inställningen görs manuellt, varefter proben låses på lämpligt sätt, exempelvis ned en låsskruv, i dæs inställda läge. Efter inställningen kan en kalibrerings- göras mot en referensyta eller referenskula anbringad på lnätobjektet eller maskinbordet. Ett alternativ är, san nämnts, att anordna en vinkel- givare i vridleden san ger en signal mtsvararnde vridningsläget för probens arm.

I figur 19 visas utförandet där probhållaren är försedd ned ytterligare en frihetsgrad, nämnligen vridbarhet kring en axel löpande vinkelrätt mot pelarens 2 rotationsaxel. Detta ger ytterligare möjligheter vad avser att mäta ytor om nål vinklade mot rmisøntaipiaret.

Enligt en aman föredragen utförixgsfomm är proben vridbart lagrad lcring enaxelparallellnedrxännfiarotatimsaxel, därprobeiiärsålippbmerxatt mätlailarms oentrumläge förblir oförändrat vid probens rotation.

Detta utförande examplifieras i figurerna 20 och 21. Detta utförande nedger att utan vinkelgivare i rotationsledema ärfiå kunna awinkla probens ned bibehållen kunskap an probspetsens läge i relation till koordinatsystemet utan efterföljande kalibrering.

Anordningen enligt figur 20 innefattar en bygel 61 san är noggrant lagrad I i den vertikala armens 39 nedre ände så att bygeln kan svängas nmt. Probens mätspets 63 är genan probens arm 62 injusterad så att dess centrum befinner sig i linje ned centrurnlinjen för bygelns rotation. lO 15 20 25 30 35 592 546 14 m alternativ utförixugsform visas i figur 21. En bygel 64 är i den vertikalaarnexuswnecireärfie. Bygelnmharpriinärtsanunasyftesan bygeln 61 i figur 20, men är utformad ned en radie r vars centrum ligger på oentrurnlinjen för bygelns rotation. En släde 113 finns vilken är förskjut- bar längs bygeln 64, vilket illustreras av de prickade linjer-na. Härigenom kanprobensarmställasiolfimvinklarsamtidigtsaudenkanroteraslcrirg nämnda oentnmxaxel Lmder bibehållande av prrobspetsens läge i relation till koordinatsystemet utan efterföljande kalibrering.

I figur 24 illustreras hur uppfinningen kan tillämpas med ett inverterat byggsätt, därmaskinenhärxgeriettförerrxål 72såattmaskinenhänger ovanför mätobjektet.

I figur 25 illustreras en ytterligare utföringsform där en mätprob 5 monterats direkt i den första arnens 34 ände. Mätproben behöver inte vara vridbar kring någon axel för det fall ett objekt 73, 74 ned den i figur 25 visade fornenbaraskallnxätasavseermdedennntlnaskinenvändaytan.

Enellertid utföres proben så att den är vridbar' kring två vinkelräta axlar, såsom illustrerats i figur 19.

I figurerna 29, 30 och 31 visas en maskin enligt figur 27 mer detaljerat i ettmotordrivet Sanna sanifigur 27 haranvärrts, liksmx frånfigtxrl4vadavser ananganarigetnedennxotviktä.

Ifigur29visasa1higglcrars90sandrivsnedennetor91påvarsaxel ettkugghjul 92 finnssanäri ingreppmedl-uigglcransen. Kuggkransendriver den nedre delen 77 av pelaren 2 i en rotationsrörelse kring Z-axeln, d.v.s. pelarens 2 lagrade del 77 i foten 75. Av figur 29 och 30 framgår också att den första armen 3 är luftlagrad med luftlager 93 - 96 verkande not dess utsida. Luftlagren 93 - 98 är fästade i slidens 78 fyrkantiga håls 99 inneryta.

I figur 30 visas en motor 100 för drivning av den första armen 3 i r-led, d.v.s. i dess längdsled relativt sliden 78. På samma sätt som illustrerades ovan i samband med figur 14 drivs en mtviict 53 åt motsatt håll jäxnfört ned den första armens rörelseriktning. En ytterligare motor 103 förefinns nedettkugghjul 104pådess axelscxnäriilugrepplredenkuggstårxg 105 10 15 20 25 30 35 502 546 15 soxn är fästad på pelarens övre parti 76. Motorn är fästad vid sliden 78.

Medelst denna motor drivs sliden 78 utmed pelaren 76 i Z-led.

I figur 31 illustreras dessutom att sliden 78 är luftlagrad på pelaren 76, där luftlager 106 -109 förefinns verkande mot pelareris utsida. Luftlagren är fästade i slidens fyrkantiga håls 110 insida.

I figur 30 visas en prob upphängd på det sätt som schematiskt illustrerades i Sambarfi med figur 19. Proben 5 är dels Vridbar en axel 101 vinkelrätt mot Z-axeln, dels kring en axel 102 parallellt ned Z-axeln. Kring axeln 102 är proben driven medelst en motor 111 på vars axel ett kugghjul 112 finnssanståriingreppxneden 113. Motorn lllärfästadiden andra annan 3. Kuggkransen är fästad i probens 59 hus 114.

Probens vridning kring axeln 101 kan ävenledes vara driven medelst en Inotor. Vinkelgivare 83, 90 finrs i varje vridled, såsan ovan bækrivits.

Iffirvid kan en vinkelgivare även finnas i vridleden som består av axeln 101.

I figur 29 visas också en cylinder 115 som verkar mellan sliden 78 och foten 75. Cylinder-ns kolvstång 116 är i sin övre del fästad i ett utsprång 117 från sliden va. fr: uyclasaim, såsen uyckluft, kan tillföras cylindern 115viaettinlopp117 förattdärvidutbalarseratyrxgderxavmaslcirxens rörliga delar.

Ovan har en mängd olika utföringsfonner beskrivits. Det är uppenbart att dessakanmodifieraspåennängdsättutanattdengruniläggarfletanken att kunna mäta i ett cylirrlriskt koordinatsystem på alla sidor av ett mätobjekt utom på den sidan scxn objektet vilar frångås. Elxexnpelvis kan alla utföranden utföras i ett Irotordrivet alternativ, liksom i ett manuellt alternativ där maskinen manövreras manuellt.

Maskinensdinnerxsionerkanvarieras inomvida Sanentärxkbarstorlek utavnångakannänmasettutföraniedärmaskinenärmgefärw-NO oentímeterhögocliharenlängdhosdenförstaarnxenavcxnlmingw-100 centimeter . angivna ram. , utan kan varieras inom dess av bifogade patentkzrav

Claims (16)

lO 15 20 25 30 35 502 546 17 Patentkrav.

1. Koordinaünätxnaskin arbetande enligt ett cylindriskt koordinatsystem ned en linjär Z-axel, en vinkelrätt mot denna löpande linjär r-axel och en vridningsviiilcelêlcriragz-axeln, kännetecknad av, attkoordinat- innefattar en första stationär del (l), en fot, vilken uppbär maskinens rörliga delar, från vilken fot (1) en andra del (2) i form av en pelare utskjuter, vilken andra del innefattar organ som är vridbart anordnade lqing Z-axeln relativt den stationära delen och till en godtycklig vrid- ningsviimel , av att en tredje del (3) i form av en första arm löpande vinkelrätt mot Z-axeln förefinns vilken ann direkt eller indirekt uppbär en mätprob (S), vilken arm (3) samverkar ned organ för förskjutning av proben i r-axelns riktning, av att en ytterligare del (4) förefinns vilken är förskjutbart anordnad i Z-axelns riktning för förskjutning av nämnda prob (5) i Z-axelns riktning och av att nämnda prob innefattar en mätarm (6) försedd ned en mätkula (7) eller Irotsvarancle i dess spets, vilken nxätarm är fästad i maskinen på så sätt att proben förflyttas när någon av den andra (2) , den tredje (3) eller den ytterligare delen (4) vrids eller förskjutes, samt av att probens (5) Inätans (6) är vridbar kring en med Z-axeln parallell axel.

2. Koordinatmätzxxasldneriligtlcravl, kännetecknad av, att närma organ för förskjutning av proben .(5) i r-ærelrs rikunrr; innefattar en stationärt relativt nämnda pelare arerdrxad (18,20,28,78) slid för av den första armen (3).

3. Koordinatmätxraaskinerrligtlcravl, kännetecknad av, att nämnda organ för förskjutning av proben (5) i r-axelns riktning innefattar en slid (14,16) vilken är uppburen av och förskjutbart anordnad utmed den första armen (s).

4. Koordinatznäürvasldneruligtlcrav2eller 3, kännetecknad a v, att den ytterligare delen utgöres av en andra arm (9) vilken är uppknren av och vilken löper vinkelrätt mot den näxrlnda första annen (3) samt vilken är förskjutbart anordnad i dess längdsled relativt den första armen (3) utefter Z-axeln samt av att proben (5) uppbäres av den andra armen (9) vid dess ena ärfie. 502 546 10 15 20 25 30 35 18

5. Koordinatmäünaskinerfligtlcravlellerz, kännetecknad av, att nämnda ytterligare del (27) sanrt nämnda organ (26) som är vridbart anocrdxiade ning Z-axeln relativt den stationära delen ( 1) och till en godtycklig vridningsvirlkel o, utgöræ av en första slid (17 ;26-27) som är anbringad vid odi förskjutbart anordnad utefter en från foten (1,25) uppskjutarrie pelare (12,24), d.v.s. utmed Z-axeln, och vilken slid (17,26) är vridbar relativt pelaren och av att nämnda första ann (3,34) är xxppburren av en andra slid (18,28), som uppbäræ av den första sliden (17;26-27) , där den första armen (3,34) är förskjutbart anordnad relativt den andra sliden (18,28) , dvs utzned r-axeln samt av att proben (5) uppbäres av den första armen (3,34) vid dess ena ände. (Fig 5 oda 7)

6. Koordinatmätnxuaskinenligtlcravl, 2eller4, kännetecknad a v, att nämnda organ san är vridbart anordnade la-ing Z-axeln relativt den stationära delen och till en godtycklig vridningsvinkel b, utgöres av en från foten (1) uppskjutarrie pelare, av att en slid (20) är anordnad vid rlämfla pelare, Vilken slid (20) lzppbär rlänlncia första arm (3) vilken är för- skjutbart anordnad relativt sliden i r-led, av att en andra slid (21) är fast anordnad vid den första arnrens (3) ena ärade, od: av att rxänrrfia ytterligare delutgöresavenarzdraarm (9) vilkentqupbäresavodmsanärförslcjutbart armdziad i Z-led relativt nämnda andra slid (21) samt av att proben (5) xxppbäres av den andra armen. (Fig a)

7. Koordinatmäbraslcinexlligtlcravlellerm kännetecknad av, attnäzmdaytterligaredelsamtruämmdadrgansanärvridbart anordnade kring z-axem relativt den stationära delen och till en godtycklig vrid- nmgevnnæi e, uegöreeevæfareuaelia (4) emärennringeaviaem förskjutbart anordnad utefter en från foten uppskjutarnde pelare (12), utmed Z-axeln, oda vilken slid (4) är vridbar relativt pelaren (12) och av att raänmda första arm (3) är fast anordnad vid nämnda slid (4), och av att en andra slid (14) är uppkauren av oda förskjutbar utefter den första armen (3), d.v.s. utxned r-axeln, samt av att pzroberx (5) uppbäres av den arxdra sliden (14). (Fig 3) d.v.s.

8. Koordinatmätznaskinerzligtlmavl, 3eller4, kännetecknad a v, att nämnda organ som är vridbart anordnade kring Z-axeln relativt den stationära delen od1 till en godtycklig vridningsvirkel é, utgöres av en från foten (1) uppskjutarrie pelare (15), av att rzänu-:da första arm (3) är fast 10 15 20 25 30 35 502 546 19 anordnad vid nämnda pelare (15), av att en andra slid (16) är uppburen av och förskjutbar utefter den första armen (3), d.v.s. utmed r-axeln, och av att nämnda ytterligare del utgöres av en andra arm (9) vilken uppbäres av och som är förskjutbart anordnad i Z-led relativt nämnda andra slid (16) samt av att proben (5) Izppbäres av den andra armem (3) . (Pig 4)

9. Koordinaunäürasl-Lineiuligtlcravl, 2, 4, 5eller6, känneteck- n a d a v, att en utbalanserirxgsanordmuing förefinns i form av en rörlig vikt (53) som vilar på närnncla slid (28;78) eller alternativt uppbäræ av den första armen (3) , vilken vikt (53) är anordnad att medelst drivorgan ' (s1,s2,-s4) förflyttas i r-lad när aan första anæn (3) förflyttas i r-iad och därvid förflyttas i mtsatt riktning relativt förflyttningen av den första armen (3) så att maskinens rörliga systens tyngdpunktsvelctor samman- faller med pelarens (2) rotationsaxel.

10. Koordinaünäüraskinexiligtlcrav9, kännetecknad av, att nämnda vikt (53) är Llçplcuren av ett luftlager (86-88) ovanpå nämnda slid (28;78) eller alternativt ovanpå nämnda första arm (3) , utefter vilken vikten är anordnad att lïpa.

11. Koordinatmätmxaskinerxligtrxågotavlcavenl-IO,känneteck- nad av, attnärmflapelare(2;77) ärlagradinänmdafot (1,°75).

12. Koordinatmätrxaskinerzligtlcr-avi kännetecknad av, att nämnda pelare (2,26;76) har ett fyrkantigt yttre odï att nämnda ytterligare del (27;78) har ett inre san är fyrkantigt, av att den ytterligare delen (27;78) är luftlagrad mat pelarens (26;76) ytteryta, samt av att den första armen (3,34) har ett yttre fyrkantigt vridstyvt lagrat i ett fyrkantigt hål i den ytterligare delen (27 ;78) medelst luftlager som verkar mot den första armens ytteryta.

13. Koordinatmäünaskinerfligtlmavn, kännetecknad av, att pelarens övre del (76) varpå den första armen är vridstyvt lagrad är sido- förskjuten relativt maskinens rotationsoerrtrum i foten (75) ett stycke så att maskinens tyngdpunktsvektor (80) betraktad i ett plan vinkelrätt mot den första armens (3) förskjutningsriktrlirg sammanfaller med pelarens (77) rotationsaxel i foten (75) . 502 54-6 10 15 20

14. Koordinaünätrxaskinerxligtnågotavlcravenl-B,känneteck- nad av,attn'a'1m1daprobs(5)1nätarxrs(6)ir1fästr1ing(6O)ärvridbar kring en axel vinkelrät mot nämnda rotationsaxel.

15. Koordinatmätïxxaskinexiligtrxågotavlaavexul-M, känneteck- n a d a v, att vinkelgivare (44,45,90) är anordnade i respektive vridled och att linjära är anordnade för att mäta linjära förskjut- ningar hos maskinen.

16. Koordinaünäürxaskjnelïligtnågotavlqavenl-lš,känneteck-' n a d a v, att proben (5) är vridbart lagrad kring en axel parallell med nämnda rotationsaxel, där proben är så LJppbUren (6l;64) att :nätkulaxus (63) oentrumläge förblir oförändrat vid probens (5) rotation kring nämnda axel.