WO2019178629A1 - Device and method for wheel position detection - Google Patents

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WO2019178629A1
WO2019178629A1 PCT/AT2019/060095 AT2019060095W WO2019178629A1 WO 2019178629 A1 WO2019178629 A1 WO 2019178629A1 AT 2019060095 W AT2019060095 W AT 2019060095W WO 2019178629 A1 WO2019178629 A1 WO 2019178629A1
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Raimund Parzmair
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Alpine Metal Tech Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a measuring device and a method for measuring a displacement of a rotation axis and / or the position of a vehicle wheel tensioned for machining in a mounting unit, as well as a mounting unit comprising such a measuring device.
  • motor-vehicle wheels which in the context of this application refers to wheels for cars and trucks, requires a number of manufacturing steps.
  • mechanical, material-removing processes such as milling, grinding and in particular special drilling are usually applied.
  • known to those skilled mechanical machining centers such as CNC-controlled, multi-axis measuring and Zerspanvorraumen used.
  • the processing time and accuracy should be as short as possible from a cost point of view.
  • Automotive wheels require sufficiently accurately arranged and aligned contact surfaces in relation to a wheel suspension, as well as bolt holes positioned exactly to the center hole in order to ensure problem-free assembly. Just a few hundredths to a few tenths of a millimeter offset the bolt holes relative to the center hole can affect the assembly or even make it completely impossible.
  • This vehicle wheel measurement often takes place outside the actual machining center in its own measuring station.
  • the survey data of the measured vehicle wheel are transferred to the plant control device before the vehicle wheel from the measuring device in the machining center is transferred.
  • This procedure is very time-consuming and requires repeated clamping and unclamping of the vehicle wheel to be machined, with the resulting measuring tolerances, as well as a repeated determination of the position of the reference point as center of reference. This leads to loss of time in the processing of KfzRa and is therefore costly and therefore undesirable.
  • DE3836540A1 discloses a multi-point measuring device for measuring motor vehicle wheels.
  • a plurality of transducers are arranged around a central measuring station in order to measure the external contours of a motor vehicle wheel.
  • the central measuring station is designed to measure the center hole and the inner and outer Radstrom vom during a complete Rota tion about the central axis of the central measuring station.
  • the central measuring station has a bottom by the center hole of the wheel rim enclosing vertically displaceable Chen chuck, which can detect the center hole diameter by clamping an expanding mandrel.
  • the multi-position measuring device disclosed in DE3836540A1 achieves a measuring time of several minutes by means of many different measuring sensors and makes it necessary to precisely set up the machined vehicle wheel in the measuring station.
  • Such a measuring station is not suitable due to the time-consuming off and reclamping of the vehicle wheel to be measured already before processing a Po sition of an offset and / or a possible positional deviation of the vehicle wheel on serving for the processing of the vehicle wheel Determine clamping unit.
  • DE102005017991 A1 describes a method and a device for measuring a machined vehicle wheel.
  • the vehicle wheel to be measured must be braced with its inside resting on a turntable and with a counterholder from the outside.
  • the measurement of the fixed in the rotating and clamping unit Kf-Ra of the bore by means of a first measuring unit for determining the eccentricity of the center hole, and by means of a second measuring unit for determining the flatness on the inner side of the wheel.
  • the two measuring units correspond to relatively simple running mechanical scanning devices which are arranged in a measuring unit receptacle.
  • To measure the eccentricity and / or the flatness is a complete rotation of the wheel around the axis of rotation of the turntable in clamped state required.
  • the measuring device in DE102005017991A1 is also provided for measuring the finished motor vehicle wheel.
  • the method is therefore not suitable for a measurement of, immediately before the subsequent mechanical processing of the vehicle wheel, in particular the bolt holes, already clamped on the Aufspannü vehicle wheel, since the anvil and the turntable access a tool during processing from the inside and prevent the outside.
  • Another, time-consuming manipulation step of the vehicle wheel from the measuring station, with subsequent re-establishment of the vehicle wheel in the Aufspanniser the machining processing center would therefore be required.
  • Such a tilting can lead, for example, in a slightly obliquely clamped motor vehicle wheel, that the axis of rotation of the motor vehicle wheel is inclined relative to the axis of the processing device and the bolt holes are drilled in an undesirable inclined position.
  • the object of the present invention was to overcome the above-mentioned disadvantages of the prior art and to provide an apparatus and a method by means of which a user is able to easily and inexpensively detect and measure an offset of the axis of rotation and / or the position, in particular a mögli Chen tilting, a tensioned for processing in a Aufspannech car wheel before the subsequent processing to make.
  • the measuring device for measuring an offset of a rotation axis and / or the position of a tensioned for processing in a clamping unit Kf-Ra, comprising a measuring means recording with an actuator, and at least one coupled to the actuator measuring means with a measuring head.
  • the measuring head is designed to be adjustable in height and coupled to the, having a Aktorl Kunststoffsachse, actuator.
  • the measuring head is designed to be movable in the direction of the actuator longitudinal axis between a measuring position and a rest position.
  • the at least one measuring means is adapted to the Vermes solution of the offset of the rotational axis of the vehicle wheel based on position coordinates of the center hole of the vehicle wheel in at least the transverse direction and / or the position or position of the center hole in the axial direction of the vehicle wheel relative to Aktorl Kunststoffsachse to determine.
  • the at least one measuring means is designed such that no relative rotation of the vehicle wheel to the measuring head and / or the clamping unit is required for the measurement.
  • the at least one measuring means is further adapted to measure the offset of the Rota tion axis and / or the position of the vehicle wheel on the basis of the center hole in the transverse direction and / or the axial direction either the position coordinates of the center hole as a relative distance between rule measuring head and the center hole to detect to be measured vehicle wheel, or to detect the posi onskoordinaten the center hole as a relative position of the measuring head in the measuring position deviating from the position of the measuring head in the rest position.
  • the deviations of a few hundredths to tenths of a millimeter of the axis of rotation from the central axis of the clamping unit can advantageously be achieved with the measuring device according to the invention in the already clamped state of the motor vehicle wheel for subsequent processing used clamping unit can be detected.
  • the actuator longitudinal axis coincides in the inventive measuring device with the central axis of the clamping unit. This can be ensured relatively easily if the measuring device is retrofitted into an existing wheel bridge or clamping unit, for example.
  • the measurement of an unwanted desired offset of the axis of rotation of the vehicle wheel relative to the actuator longitudinal axis of the measuring device and / or an undesirable vertical deviation and / or unwanted desired tilting of the vehicle wheel can hereby be determined in a relatively simple manner who the.
  • a measuring means is used for determining or measuring the position coordinates of the center hole.
  • the survey data are made available to a system controller which uses the survey data as correction quantities for the subsequent machining, in particular the drilling of the bolt holes, with unchanged clamping of the vehicle wheel. This means that a displacement of the axis of rotation in the transverse direction is detected and an associated correction of the pinhole positions takes place. This saves an orderly training and re-tensioning of the vehicle wheel.
  • the measuring device Due to the arrangement of Messmit means at least partially on or within the height-adjustable measuring head, the measuring device can be arranged on the side which faces away from the machining side when drilling the bolt holes. Modern machining centers have two or more on clamping units, which can be changed into the processing area.
  • the surveying data or correction variables are used to align the processing tool, such as a drill, for the offset determined in the transverse direction and / or tilting of the vehicle wheel. A new or re-tensioning can be avoided in this way.
  • the device according to the invention has for measuring the offset of the axis of rotation and / or the position, ie tilting, of the motor vehicle wheel to a measuring means, the posi tion coordinates of the center hole in the room, with the measuring device in the home position as Be karssystem determine.
  • the measuring means can be determined here as the relative distance at at least two, preferably three, points between the measuring head and the center hole at the level of the center hole and thus the rotational axis of the vehicle wheel can be determined.
  • the measuring means can be determined here as the relative distance at at least two, preferably three, points between the measuring head and the center hole at the level of the center hole and thus the rotational axis of the vehicle wheel can be determined.
  • the measuring means can be determined here as the relative distance at at least two, preferably three, points between the measuring head and the center hole at the level of the center hole and thus the rotational axis of the vehicle wheel can be determined.
  • For a known center hole diameter only two relative distances to be detected are required
  • the measuring head for measuring the Relativab between the measuring head and the vehicle wheel to be measured has a smaller diameter than the center hole of the vehicle wheel and thus the measuring head is formed in the measuring position inserted into the center hole, wherein the at least one measuring means comprises at least two, preferably three, radially and star-shaped sensor elements for measuring the posi tion coordinates of the center hole as a respective relative distance of the respective sensor element from the center hole.
  • the advantage of this embodiment is the possibility of differently sized motor vehicle wheels with correspondingly different central hole diameters by insertion of the measuring head to be able to measure in the middle hole.
  • the distance to the central hole can be determined in a very simple manner and thus the exact position of the axis of rotation of the vehicle wheel relative to the actuator longitudinal axis or central axis of the clamping unit can be determined.
  • the use of three or more sensor elements can increase the accuracy of measurement.
  • the measuring means or the sensor elements of this arrangement detect in a kind of "scanning movement" when taking the measuring position the beginning of the center hole in the vertical direction or the Aktorl Kunststoffsachse, whereby a detection of the position of the vehicle wheel in space made light and a possible tilting can be deduced if the at least two, preferably three, measuring points or starting points of the center hole are detected at under defenceli chen time points during the movement.
  • the sensor elements are designed as contactless distance sensors or radially movable touch probes.
  • the inventive design of the sensor elements allows a sichtver from the outside and in some circumstances even before and after the measurement process, e.g. by a ver slidable diaphragm, protected arrangement of the at least one measuring means.
  • the non-contact measurement has the advantage that no physical contact to the center hole must be made, whereby a consistent and wear-free measuring device is guaranteed.
  • the training as a movable or in the radial direction of the probe temporarily extendable bare probe represents a very cost and robust variant of the Messvorrich device is.
  • the actuator has a support for a bearing on a center hole in the radially outwardly adjacent contact surface of the vehicle wheel suitable and opposite the measuring head in the radial direction projecting support surface.
  • a support surface has the advantage that a detection of the vertical position or deviation of the vehicle wheel can be done by contacting the support surface when taking men the measuring position.
  • the support surface may be advantageous for supporting by applying a damping force during drilling of the bolt holes.
  • very thin-walled or filigree constructed motorcycles can thus a Stiffening during drilling efficiently reduce unwanted distortion and / or deflection, which can ensure the quality of the produced motor vehicle wheels.
  • the measuring head has a convex shape in the axial direction and a maximum diameter greater relative to the center hole, and is displaceably mounted in the transverse direction and / or axial direction relative to the actuator longitudinal axis, and wherein the at least one measuring means for measuring the position coordinates of the center hole on the basis of the relative position of the measuring head in the measuring position, is formed such that in the measuring position, a deflection of the measuring head in the transverse direction and / or axial direction relative to the rest position can be detected.
  • Such a measuring head designed for measuring the position coordinates of the central hole offers the advantage that the measuring means can be arranged in the rest and measuring position from the outside, so that a particularly robust construction becomes possible. Furthermore, by means of the convex, preferably cone-shaped or also spherical segment-shaped form of the measuring head, a kind of self-centering of the measuring head in the measuring position can take place.
  • This embodiment thus allows a "floating" storage of the measuring head, whereby the degrees of freedom and arrangement options of at least one measuring means are significantly increased he.
  • the displacement of the measuring head relative to the longitudinal axis of the actuator can be determined very accurately in at least the transverse direction, but also under the circumstances, at the same time in the vertical direction. In this way, the determination of an offset in the transverse direction and / or vertical direction, and u.U. even at the same time a tilting of the motor vehicle wheel accessible. This can reduce the time required to measure and increase safety and quality during processing.
  • the at least one measuring device comprises at least one optical and / or inductive and / or one capacitive sensor element.
  • optical and / or inductive and / or capacitive sensor elements can preferably take place within the measuring head, but also separately or at least partially on or within the actuator.
  • the sensor elements are efficiently protected from the outside Depending on the type of sensor used, it is possible for example to detect a shift in at least one spatial direction based on reference markings.
  • capacitive sensor elements has proved to be particularly advantageous because they allow a small size, low energy consumption and good measuring sensitivity. It can be provided that the measuring head comprises at least two, preferably three, corresponding sensor elements in order to be able to detect displacements in the transverse direction and / or axial direction.
  • the sensor elements are arranged obliquely to Aktorlijnsachse such that they are able to detect the displacement of the measuring head simultaneously in the transverse and Ver tikalcardi or Aktorlteilsraum. This allows a robust, low-maintenance and rapid detection of the position coordinates of the center hole and / or the position of the vehicle wheel.
  • the sensor elements can be arranged within the measuring head and / or within the actuator, and a floating mounting of the measuring head can be realized in a simple way.
  • the deflection of the bending bar in a direction of the Sensorele elements detected spatial directions gives an indication of the position of the axis of rotation of the center hole and can even be used to determine the position or tilt of the vehicle wheel in a relatively simple manner. It is even conceivable that such a bending rod can be used to determine a force to be applied to the vehicle wheel from below damping force.
  • the at least one measuring means is disposed within the measuring head from the outside at least temporarily hidden from view.
  • the temporary concealment of the measuring means can increase the duration of use and thus the maintenance intervals of the measuring device. It can thus be ensured a high precision of the measurement over a longer period. Furthermore, the risk of damage to the measuring means, for example, during tightening or removal of the vehicle wheel on the clamping means is reduced. Furthermore, it can be provided that the measuring means comprises a wireless, preferably WLAN or Bluetooth, communication device for transmitting the position coordinates of the center hole as surveying data to a plant control device.
  • the measuring means can be connected wirelessly with a system controller, since in this way no openings in the measuring head and / or the actuator are required, in which foreign bodies can accumulate. This promotes the robustness of the measuring device. Moreover, such a measuring device can also be installed with relatively little technical outlay into already existing clamping units and connected to the system control via wire-free data transmission methods which are well known to those skilled in the art.
  • the measuring means prefferably have an energy supply device, which is preferably rechargeable in the rest position, preferably by means of inductive and / or capacitive energy conductors penetrating the actuator and / or the measuring head.
  • the wireless power transmission allows, especially in the field of height-adjustable actuator, unwanted power and / or data transmission cables can be recessed, creating a very robust design is possible.
  • a charging device corresponding to the energy supply device is arranged on the measuring device receptacle.
  • the distance to the power supply device which is preferably arranged in the measuring head, be kept relatively short. This favors the avoidance of transmission and power losses and allows a fast and safe charging of the power supply device in the rest position of the measuring head.
  • an additional length measuring element preferably a length measuring rod, for measuring a vertical displacement of the actuator is coupled to the actuator.
  • This length measuring element can be used as a redundancy element for detecting the vertical position of the measuring head or else as a supplement to a measuring device which only detects in the transverse direction.
  • a length measuring element can thus be used in combination or as part of a previously mentioned measuring means, which is designed to detect an offset in the transverse direction, or also be used independently as a measuring means for the sole determination of the position as thus independent measuring device.
  • a measuring device for determining the position or vertical displacement is not necessarily limited to an arrangement in the measuring head, but may optionally also be arranged on or at least partially within the measuring device receptacle and / or the actuator.
  • Such a length measuring element may be formed as at least one capacitive, inductive and / or optical sensor element and serves to detect the deflection of the actuator and / or the measuring head in the vertical direction.
  • the length measuring element may be formed as a length measuring rod mechanically and / or electromechanically and, for example, be coupled with the actuator.
  • This embodiment can also be designed independently in the context of the present invention and therefore represents an optionally independent invention for controlling the position of the motor vehicle wheel and / or the tilting of the motor vehicle wheel.
  • the actuator comprises a pneumatic, hydraulic or electro-mechanical drive for applying a damping force on at least parts of the vehicle wheel to be measured.
  • the invention further relates to a clamping unit for temporarily fixing during a measuring and machining operation of at least one motor vehicle wheel, comprising at least three, preferably six, concentric to a central axis displaceable clamping elements, which are suitable on the vehicle wheel, preferably on a rim flange of the vehicle wheel, to attack and to stretch the vehicle wheel in a predeterminable position and location.
  • the clamping unit according to the invention has a measuring device according to the invention, wherein the actuator longitudinal axis of the measuring device is arranged in alignment with the central axis of the clamping unit.
  • clamping elements are formed in multiple stages for receiving motor vehicle wheels with different wheel diameters.
  • the gradual design of the clamping element top allows a simple way the inclusion of motor vehicle wheels, which usual wheel diameter of eg 15 to 22 inches aufwei sen.
  • a motor vehicle wheel is placed with the rim flanges on corresponding Spannelemento berfact or detents of the clamping elements and clamped by moving together of the concentric risch arranged to the central axis of the clamping unit clamping elements. Mitei nander corresponding latches thus form a virtual plane, which should be normal to the rotation axis of the vehicle wheel.
  • a possibly "oblique" inserting a vehicle wheel is detected by the measuring device according to the invention early and can remain through the above-described measurement and determination of correction variables without qualita tive effect for the subsequent processing of the vehicle wheel. This will give a very fast and robust handling and u.ET. even automated manipulation of the vehicle wheels. Also advantageous is an embodiment according to which it can be provided that the measuring head of the measuring device is designed to be retractable in the rest position relative to a horizontal plane formed between the clamping elements.
  • the "countersinking" of the probe relative to the plane detents can effectively reduce the likelihood of damage to the gauge during insertion or removal of a vehicle wheel.
  • the very robust and low-maintenance clamping unit or measuring device can therefore extend maintenance intervals and save associated repair and maintenance costs.
  • the method according to the invention for measuring an offset of a rotation axis and / or the position of a motor vehicle wheel clamped for machining in a mounting unit comprises the method steps:
  • a measuring device which comprises a measuring device recording with a wahnver adjustable measuring head, wherein the measuring head with a, a Aktorlfitsachse aufwei send, coupled actuator and is movable by means of the actuator in the direction of Aktorlteilsachse between a measuring position and a rest position, and a Messvor Direction of at least one measuring means for measuring the offset of the rotational axis of the vehicle wheel based on position coordinates of a center hole in the transverse direction and / or axial direction of the center hole of the vehicle wheel relative to Aktorl Kunststoffsachse, wherein the at least one measuring means is designed such that Surveying no relative rotation of the vehicle wheel to the measuring head is required and wherein the at least one measuring means for measuring the offset of the axis of rotation and / or the position of the vehicle wheel in transverse direction Rich and / or axial direction is either formed the position coordinates of the telloch with a through n to detect relative distance between the measuring head and the center hole to be
  • the advantage of the method according to the invention lies in the one-time clamping of the vehicle wheel in the clamping unit and the possibility of easily correcting the subsequent machining in terms of position and / or position.
  • Vermes solution and transmission of the position coordinates of the vehicle wheel is made possible in a relatively simple manner, without additionally required rotational movement of the measuring device or the vehicle wheel. Any deviations occurring or an offset of the vehicle wheel in the transverse and / or vertical direction can be efficiently determined and transmitted as correction variables on the Anla gene control to the machining center, whereby ETmspannen and / or re-measuring in the processing area can be efficiently avoided.
  • Other advantages associated with the method result from the synopsis with the previously mentioned embodiments of the measuring device according to the invention, which are also claimed for the method at this point.
  • the correction quantities are used to determine corrected pinhole positions and then the machining of bolt holes takes place.
  • the application of the damping force can be done with the inventive method from the same side as the measurement of the position coordinates of the center hole and thus the vehicle wheel, whereby an additional Ab support device is unnecessary.
  • a predetermined damping force can reduce any vibrations, and / or delay and / or unwanted deflection of the vehicle wheel in the region of the center hole. This can be particularly advantageous in a u.U. oblique employment of a drilling tool and / or in motor vehicle wheels with filigree construction.
  • Figure 1 is a schematic representation of a measuring device with deflectable measuring head for measuring an offset of the rotational axis of the vehicle wheel of the actuator longitudinal axis or central axis in the rest and measuring position.
  • Fig. 2 is a schematic representation of a measuring device with measuring head which the
  • Measuring an offset of the axis of rotation of the vehicle wheel of the actuator longitudinal axis or central axis is formed insertable into the center hole;
  • FIG 3 is a schematic sectional view of the functional principle of a measuring device with deflectable measuring head for measuring an offset of the rotational axis of the motor vehicle wheel from the actuator longitudinal axis or central axis in the rest position (a) and measuring position (b);
  • Fig. 4 is a schematic sectional view of the principle of operation of a measuring device with
  • Measuring head which is designed for measuring an offset of the rotational axis of the vehicle wheel of the actuator longitudinal axis or central axis inserted into the center hole in the rest position (a) and measuring position (b);
  • FIG. 5 is a schematic sectional view of an embodiment withConnectnmesselemen th on the actuator in the left half of the picture or as a length measuring rod in the right half of the figure;
  • Fig. 6 embodiment of a measuring device with communication device
  • Fig. 7 oblique view of an embodiment of a clamping unit with integrated
  • Measuring device and multi-stage clamping elements are Measuring device and multi-stage clamping elements.
  • the inventive measuring device 1 for measuring an offset 10 of a Rotati onsachse 32 and / or the position of a tensioned for processing in a Aufspanniser 2 motor vehicle wheel 3 is shown schematically in Figs. 1 and 2.
  • the measuring device 1 has a measuring means receptacle 4 with an actuator 11 and at least one measuring means 6 coupled to the detector 11.
  • a measuring head 5 Arranged on the actuator 11 in the vertical direction upward, a measuring head 5 can be seen.
  • the measuring head 5 is designed to be adjustable in height relative to the measuring device receptacle 4 and coupled to the actuator 12 having an actuator longitudinal axis 12.
  • the rest position 9 of the measuring head can be seen in the left half of the illustration and a measuring position 8 can be seen in the respective right half of the image.
  • the measuring head 5 is designed to be movable between the rest position 9 and the measuring position 8.
  • the at least one measuring means 6 is arranged to determine the measurement of the offset 10 of the rotation axis 32 by means of position coordinates of the center hole 31 of the vehicle wheel 3 in at least the transverse direction 13 and / or the position of the center hole in the axial direction 14 relative to the actuator longitudinal axis 12 ,
  • the arrangement of the measuring means shown in FIGS. 1 and 2 requires for measuring the position coordinates of the center hole 31 no relative rotation of the vehicle wheel 3 relative to the measuring head 5 and / or the Aufspannaji second
  • Fig. 1 is a schematic sectional view through the measuring device 1 is shown, in which a measuring means 6 is formed, the position coordinates of the center hole 31 as a relative position 17 of the measuring head 5 in the measuring position 8 deviating from the posi tion of the measuring head 5 in the rest position 9 to capture.
  • the measuring head in the measuring position 8 the measuring head is deflected in the transverse direction 13 when contacting the motor vehicle wheel 3 at the center hole 31.
  • the movably arranged on the actuator 11 measuring head 5 thus allows a deflection of the measuring head 5 in the rela tivposition 17 in the transverse direction 13 and / or axial direction 14 and vertical direction.
  • a measuring device 1 according to the invention is shown schematically in cross-section, the at least one measuring means 6 being designed to measure the offset 10, the position coordinates of the central hole 31 being the relative distance 16 between the measuring head 5 and the center hole 31 to be measured of the vehicle wheel 3 to be measured.
  • the diameter of the measuring head 5 is selected smaller than the diameter of the center hole 31. In this way, the measuring head in the measuring position 8 can be inserted into the center hole 31.
  • the measurement of the relative distance 16 is effected by the measuring means 6.
  • FIG. 3 schematically illustrates the functional principle and a possible embodiment of a measuring means 6 for determining the position coordinates of the center hole 31 as a relative position 17 of the measuring head 5.
  • the measuring head 5 in FIG. 3 has a convex shape in the axial direction 14 and a larger maximum diameter in comparison to the central hole 31.
  • the measuring head 5 is mounted in the transverse direction 13 and / or axial direction 14 relative to the actuator longitudinal axis 12 slidably.
  • the measuring head 5 is set in the rest position 9 is.
  • the measuring means 6 at least one, preferably meh rere, sensor element 7, which detects a displacement or displacement relative to the longitudinal axis 12 of the actuator.
  • a reference mark 36 is arranged with the sensor element 7 corresponding to the actuator 11.
  • the measuring position 8 is shown schematically. It can be seen that a kind of self-centering and thereby a deflection of the measuring head 5 re relatively to the Aktorlssensachse 12 takes place by the convex shape of the measuring head 5 in the contacting of the measuring head 5 with the motor vehicle 3 in the region of the center hole 31. In this way, there is the ingestion of Messpo position 8 to a relative position 17 of the measuring head 5, which tion axis 32 of the motor vehicle 3 relative to the Aktorlijnsachse 12 and the central axis 29 of the Aufspannech 2 correlated with an offset 10 of the Rota. In this way, can be deduced very accurately and easily to the position of the axis of rotation 32 of the vehicle wheel.
  • the measuring means 6 or sensor elements 7 shown in FIG. 3 represent an exemplary arrangement which is particularly suitable for detecting a displacement in the transverse direction 13.
  • the arrangement of the at least one measuring means 6 is selected such that the displacement of the measuring head 5 takes place, for example, at least one inclined plane, whereby at the same time the detection of a transverse and axial displacement of the measuring head 5 relative to the actuator 11 can be detected.
  • the determination of the position coordinates of the center hole 31 is based on the relative position 17 of the measuring head 5 relative to the Aktorlticiansachse 12 and the actuator 11 between rest position 9 and measuring position. 8
  • the measuring means 6 shown in FIG. 3 and FIG. 1 can comprise at least one optical and / or inductive and / or capacitive sensor element 7.
  • the sensor elements 7 can be arranged on the inside in the measuring head 5 and are thus efficiently protected against damage or contamination from the outside.
  • FIG. 3b in conjunction with FIG. 1, that by means of the measuring head 5 or the actuator 11 a damping force 37 can be applied in the vertical direction or axial direction 14 for supporting at least parts of the motor vehicle wheel 3 , By the convex shape of the measuring head 5, a kind of self-centering is achieved, whereby the introduction of force of the damping force 37 takes place homogeneously over the circumference.
  • the measuring means 6, which serves for the simultaneous measurement of the relative position 17 of the measuring head 5 in the transverse direction 13 and axial direction 14, is designed as a bending bar, which is arranged on or at least partially within the actuator 11 is and is coupled to the measuring head 5.
  • Such a design of the measuring means 6 as a bending rod can also offer advantages in the determination and control of the damping force 37.
  • FIGS. 4a and b Analogously to the description of the illustration 3, a measuring device 1 is shown schematically in section in FIGS. 4a and b.
  • the further and optionally independent embodiment of the measuring device 1 again uses the same reference numerals or component designations for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 3. To avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding figures.
  • a section through one of two, preferably three, sensor elements 7 of the measuring means 6, which are arranged in the measuring head 5, is shown.
  • Fig. 4a the rest position 9 ersicht Lich, in which the actuator 11 and coupled to the actuator 11 measuring head 5 is seen in gefah renem state.
  • FIG. 4b shows the measuring position 8, wherein the at least one measuring means 6 is arranged as at least two, preferably three, radially and star-shaped Sensor elements 7 are arranged for measuring the position coordinates of the center hole 31 in the measuring head.
  • the section through one of these sensor elements 7 and formed as a probe 19 sensor element 7 can be seen.
  • the measuring means 6 or sensor elements 7 shown in FIG. 4 in conjunction with FIG. 2 can be designed as contactless distance sensors 18 or measuring probes 19 movable in the radial direction 15.
  • the principle of a contactless distance sensor 18 is shown for clarity in FIG. 2 as dashed lines, which indicate the detection range of the distance sensor 18.
  • FIG. 4b is an exemplary arrangement of a movable probe 19 is shown schematically, which is designed to detect the relative distance 16 in the radial direction 15 extendable from. It has proven to be advantageous if the sensor elements 7 at least temporarily, for example, covered by an aperture, to the outside and thus protected.
  • the measurement of the position coordinates of the center hole 31 by measuring the relative distance 16 between the measuring head 5 and the center hole 31, wherein this relative distance 16 to the offset 10 of the axis of rotation 32 relative to the actuator longitudinal axis 12 and central axis 29 correlates. In this way, it can be closed relatively easily by the knowledge of the position of the actuator longitudinal axis 12 to the position of the axis of rotation 32 gurge.
  • a support surface 21 on the actuator 11 in Radialrich device 15 is excellently arranged, which serves to rest on a center hole 31 in Radi alcardi 15 outwardly adjacent contact surface 20 of the motor vehicle 3.
  • this support surface 21 By means of this support surface 21, the application of a damping force 37 for supporting at least parts of the motor vehicle wheel 3 in the vertical direction or axial direction 14 is possible.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the measuring device 1, which may be independent of itself, wherein the same reference numerals or component designations are again used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 4 and FIG. 6. To avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding figures.
  • Fig. 5 are two exemplary sectional views are shown, wherein the measuring means 6 and its Senso rieri 7 for determining a vertical displacement or vertical displacement 28 of the Ak sector 11 are shown schematically.
  • This measuring element designed as a length measuring element 26 tel 6 can be used to determine the position of the motor vehicle wheel 3.
  • Such a length measuring element 26 can be used in combination or as part of a previously mentioned measuring means 6, which is designed to determine an offset 10 in the transverse direction, or used independently as a measuring means 6 for the sole determination of the situation who the.
  • the measuring means 6 is not necessarily limited to an arrangement in the measuring head 5, but may optionally also be arranged on or at least partially within the measuring means receptacle 4 and / or the actuator 11. 5, the actuator 11 is shown in a deviating from the rest position 9 measuring position 8 in the left half of the figure. In this case, an additional length measuring element 26 for measuring the vertical displacement 28 of the actuator 11 is shown on the actuator 11. Analogous to the Austheun gene of Fig.
  • such a length measuring element 26 may also be formed as an optical capacitive and / or inductive sensor element 7.
  • the illustrated Referenzmarkierun conditions 36 on the measuring device receptacle 4 can be arranged for exact measurement of Vertikalverschie advertising 28, for example, on the inner wall of the measuring device receptacle 4, but are not necessarily dependent on the type of length measuring element 26 used.
  • a particularly simple embodiment of a length measuring element 26 is shown in the right half of FIG. 5 as a length measuring rod 27, which detects a vertical displacement 28 of the actuator.
  • the length measuring elements shown in Fig. 5 can be considered as an independent measuring means 6, which may be formed either in combination with a measuring means 6 of FIG. 1 to 4 or as an independent measuring means 6.
  • the use of a length measuring element 26 and / or a measuring device, as shown in the preceding examples 1 to 4 serves in particular to detect a tilting and / or vertical position of the motor vehicle 3 deviating from an expected desired position.
  • measuring device 1 shown in FIGS. 1 to 7 It is particularly advantageous to form the measuring device 1 shown in FIGS. 1 to 7 with a pneumatic or hydraulic or electromechanical drive for applying a damping force 37 to the actuator 11 and thus to at least parts of the motor vehicle wheel 3 to be contacted.
  • FIG. 6 shows a measuring device 1 according to the invention, wherein the measuring device 6 has a wireless communication device 22 for transmitting the position coordinates of the central hole 31 as surveying data to a system control device 23.
  • the communication device 22 is preferably as a WLAN or Bluetooth transmitting or. Receiving device formed.
  • a device 24 for supplying power supply 24 is arranged within the measuring head 5. In this way, the measuring means 6 and the sensor elements 7 and an optional communication device 22 are supplied with energy. Dashed lines show the measuring head in the rest position 9.
  • the measuring head 5 or its energy supply device 24 comes in the Na he Scheme a corresponding loading device 25, which is preferably arranged on the measuring device receptacle 4.
  • the communication device 22 and / or the power supply device 24 and the corresponding charging device 25 illustrated in FIG. 6 are compatible with all the embodiments described above.
  • a clamping unit 2 for temporary fixation during egg nes surveying and / or machining operation of a motor vehicle 3 is schematically Darge presents.
  • the clamping unit 2 has in the selected representation six concentrically to a central axis 29 and Aktorlticiansachse 12 movably arranged clamping elements 30.
  • the vehicle wheel 3 is attacked or tightened by moving together the clamping elements 30 on the rim flange 33 at six points.
  • a measuring operation can be carried out by means of the measuring device 1.
  • the measuring position 8 of the measuring head 5 is shown by dashed lines.
  • the Aktorlticians axis 12 coincides with the central axis 29 of the clamping unit together.
  • the clamping elements 30 wei sen several stages, whereby motor vehicle wheels 3 can be recorded with different Rad micm 34.
  • the clamping unit 2 according to the invention or the measuring device 1 according to the invention enable, in the aforementioned manner, a very rapid and reliable detection of a possible inclined position of the vehicle wheel 3 within the clamping unit 2 in the clamping elements 30.
  • a clamping unit 2 as shown in Fig. 7, may be formed as part of a machining center in such a swivel, whereby the one-time clamping of the motor vehicle Ra in the Aufspannech 2 can be maintained.
  • two clamping units 2 which are alternately located in the processing area, are used.
  • On the span and / or measuring of the vehicle wheel 3 and the offset 10 of the center hole 31 can thus take place in the off-time and already outside the processing area.
  • any offset 10 of the axis of rotation 32 of the motor vehicle wheel 3 relative to the central axis 29 and Aktorlijnsachse 12 can be measured in a simple and secure manner.
  • the Plant control device 23 receives from the measuring means the position coordinates of the center hole 31 as surveying data, which are subsequently used as correction quantities for the subsequent processing of the motor vehicle wheel 3 with unchanged clamping in the clamping unit 2. In this way, the time-consuming and expensive measurement of, for example, the pinhole positions within the processing space of the machining center is obsolete.
  • the processing or drilling tion of the bolt holes 35 can be made directly to the transmission of Korrek turhostuln to determine corrected pinhole positions.
  • the measuring head 5 or a support surface 21 of the actuator 11 for supporting at least parts of the motor vehicle 3 by means of a damping force 37 in the axial direction 14 ver can be used.
  • Measuring means 29 Central axis

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Abstract

The invention relates to a measuring device (1) and to a method, and furthermore to a clamping unit (2) for measuring an offset (10) of an axis of rotation (32) and/or the position of a motor vehicle wheel (3) clamped in a clamping unit (2) for machining, comprising a measuring means receptacle (4) having a height-adjustable measuring head (5), wherein the measuring head (5) is coupled with an actuator (11) having a actuator longitudinal axis (12), and is configured to be movable by means of the actuator (11) in the direction of the longitudinal axis of the actuator (12) between a measuring position (8) and an idle position (9), and at least one measuring means (6) for measuring the offset (10) of the axis of rotation (32) of the motor vehicle wheel (3) with reference to position coordinates of a central hole (31) in transverse direction (13) and/or axial direction (14) of the center hole (31) of the motor vehicle wheel (3) relative to the longitudinal axis of the actuator (12). The at least one measuring means (6) is designed in such a way that no relative rotation of the motor vehicle wheel (3) to the measuring head (5) is required for the measurement. The at least one measuring means (6) for measuring the offset (10) of the axis of rotation (32) and/or the position of the motor vehicle wheel (3) in transverse direction (13) and/or axial direction (14) is configured to either detect the position coordinates of the center hole (31) as relative distance (16) between the measuring head (5) and the center hole (31) of the motor vehicle wheel (3) to be measured, or is configured to detect the position coordinates of the center hole (31) as a relative position (17) of the measuring head (5) in the measuring position (8) deviating from the position of the measuring head (5) in the idle position (9).

Description

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Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung und ein Verfahren zur Vermessung eines Versat- zes einer Rotationsachse und/oder der Lage eines zur Bearbeitung in einer Aufspanneinheit gespannten Kfz-Rades, sowie eine Aufspanneinheit welche eine derartige Messvorrichtung umfasst. The invention relates to a measuring device and a method for measuring a displacement of a rotation axis and / or the position of a vehicle wheel tensioned for machining in a mounting unit, as well as a mounting unit comprising such a measuring device.
Die Herstellung von Kfz-Rädern, welche im Kontext dieser Anmeldung als Bezeichnung für Räder bzw. Felgen für Autos und Lastkraftfahrzeuge gemeint ist, erfordert eine Reihe von Herstellungsschritten. Nach dem Urformen des Kfz-Rades, wie etwa durch Gießen, werden in der Regel mechanische, materialabtragende Verfahren wie etwa Fräsen, Schleifen und insbe sondere Bohren angewandt. Dabei kommen dem Fachmann bekannte mechanische Bearbei tungszentren, wie etwa CNC-gesteuerte, mehrachsige Mess- und Zerspanvorrichtungen, zum Einsatz. Die Bearbeitungszeit und -genauigkeit soll dabei aus Kostensicht möglichst kurz sein. Kfz -Räder benötigen ausreichend genau angeordnete und zueinander ausgerichtete Kon taktflächen gegenüber einer Radaufhängung, sowie exakt zum Mittelloch positionierte Bol- zenlöchem, um eine problemlose Montage zu gewährleisten. Bereits wenige Hunderstel bis zu einigen Zehntel Millimetern Versatz der Bolzenlochbohrungen relativ zum Mittelloch können die Montage beeinträchtigen oder sogar völlig unmöglich machen. The manufacture of motor-vehicle wheels, which in the context of this application refers to wheels for cars and trucks, requires a number of manufacturing steps. After the prototypes of the vehicle wheel, such as by casting, mechanical, material-removing processes such as milling, grinding and in particular special drilling are usually applied. In this case, known to those skilled mechanical machining centers, such as CNC-controlled, multi-axis measuring and Zerspanvorrichtungen used. The processing time and accuracy should be as short as possible from a cost point of view. Automotive wheels require sufficiently accurately arranged and aligned contact surfaces in relation to a wheel suspension, as well as bolt holes positioned exactly to the center hole in order to ensure problem-free assembly. Just a few hundredths to a few tenths of a millimeter offset the bolt holes relative to the center hole can affect the assembly or even make it completely impossible.
Im Kontext heutiger Nullfehlerpolitik in der Automobilindustrie sind daher vor der Bearbei tung des Kfz-Rades bzw. der Felge, oftmals eine genaue Vermessung der Istkonturen und Po sitionen des Kfz-Rades durchzuführen, um dem Bearbeitungszentrum bzw. einer Anlagen steuervorrichtung die Vermessungsdaten des Kfz-Rades im Ausgangszustand mitzuteilen. Häufig wird eine genaue Vermessung des Mittellochs des Kfz-Rades durchgeführt und die Mittellochposition bzw. die Position der Rotationsachse des Kfz-Rades als Referenzpunkt und Bezugsgröße für die Anordnung der Bolzenlöcher und/oder der Fenster zwischen den Fel genstegen herangezogen. In the context of today's zero defect policy in the automotive industry are therefore before the machining of the vehicle wheel or the rim, often perform an accurate measurement of the actual contours and Po positions of the vehicle wheel to control the processing center or a plant control device, the survey data of the motor vehicle Rades in the initial state to communicate. Frequently, an accurate measurement of the center hole of the vehicle wheel is performed and the center hole position or the position of the axis of rotation of the vehicle wheel used as a reference point and reference for the arrangement of the bolt holes and / or the window between the Fel genstegen.
Diese Kfz-Radvermessung erfolgt häufig außerhalb des eigentlichen Bearbeitungszentrums in einer eigenen Messstation. Die Vermessungsdaten des vermessenen Kfz-Rades werden an die Anlagensteuervorrichtung übergeben, bevor das Kfz -Rad aus der Vermessungsvorrichtung in das Bearbeitungszentrum transferiert wird. Dieses Vorgehen ist sehr zeitaufwendig und benö- tigt ein wiederholtes Ein- und Ausspannen des zu bearbeitenden Kfz -Rades, mit den sich dar aus ergebenden Messtoleranzen, sowie eine wiederholte Bestimmung der Position des als Re ferenzpunkt dienenden Mittellochs. Dies führt zu Zeitverlust bei der Bearbeitung des Kfz -Ra des und ist somit kostenintensiv und daher unerwünscht. This vehicle wheel measurement often takes place outside the actual machining center in its own measuring station. The survey data of the measured vehicle wheel are transferred to the plant control device before the vehicle wheel from the measuring device in the machining center is transferred. This procedure is very time-consuming and requires repeated clamping and unclamping of the vehicle wheel to be machined, with the resulting measuring tolerances, as well as a repeated determination of the position of the reference point as center of reference. This leads to loss of time in the processing of KfzRa and is therefore costly and therefore undesirable.
Für die Vermessung von bereits fertig bearbeiteten Kfz-Rädern zur Kontrolle der Toleranzen und/oder einer Anpassung der laufenden Fertigung für Folgeteile sind dem Fachmann eine Reihe von Vermessungsvorrichtungen bekannt. Beispielhaft offenbart die DE3836540A1 eine Mehrstellenmesseinrichtung zur Vermessung von Kfz-Rädern. Es werden dabei eine Mehr zahl von Messwertaufnehmern um eine zentrale Messstation angeordnet um die Außenkontu ren eines Kfz -Rades zu vermessen. Die zentrale Messstation ist dabei zur Vermessung des Mittellochs und der inneren und äußeren Radanlageflächen während einer vollständigen Rota tion um die zentrale Achse der zentralen Messstation ausgebildet. Die zentrale Messstation weist einen von unten durch das Mittelloch der Radschüssel einfassenden vertikal verschiebli chen Spannkopf auf, welcher durch Aufspannen eines Spreizdorns den Mittellochdurchmesser erfassen kann. Die in DE3836540A1 offenbarte Mehrstellenmessvorrichtung erreicht auf diese Weise mittels vieler verschiedener Messwertaufnehmem eine mehrminütige Messdauer und macht eine genaue Einrichtung des bearbeiteten Kfz -Rades in der Messstation erforder lich. Eine derartige Messstation ist aufgrund des zeitintensiven Aus- und Wiedereinspannens des zu vermessenden Kfz -Rades nicht dazu geeignet um bereits vor der Bearbeitung eine Po sition eines Versatzes und/oder einer etwaigen Lageabweichung des Kfz-Rades auf einer für die Bearbeitung des Kfz-Rades dienenden Aufspanneinheit zu ermitteln. A number of surveying devices are known to the person skilled in the art for the measurement of already finished motor vehicle wheels for controlling the tolerances and / or adapting the current production for follow-on parts. By way of example, DE3836540A1 discloses a multi-point measuring device for measuring motor vehicle wheels. In this case, a plurality of transducers are arranged around a central measuring station in order to measure the external contours of a motor vehicle wheel. The central measuring station is designed to measure the center hole and the inner and outer Radanlageflächen during a complete Rota tion about the central axis of the central measuring station. The central measuring station has a bottom by the center hole of the wheel rim enclosing vertically displaceable Chen chuck, which can detect the center hole diameter by clamping an expanding mandrel. In this way, the multi-position measuring device disclosed in DE3836540A1 achieves a measuring time of several minutes by means of many different measuring sensors and makes it necessary to precisely set up the machined vehicle wheel in the measuring station. Such a measuring station is not suitable due to the time-consuming off and reclamping of the vehicle wheel to be measured already before processing a Po sition of an offset and / or a possible positional deviation of the vehicle wheel on serving for the processing of the vehicle wheel Determine clamping unit.
In ähnlicher Weise beschreibt die DE102005017991 Al ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermessung eines bearbeiteten Kfz-Rades. Das zu vermessende Kfz-Rad muss dabei mit seiner Innenseite auf einem Drehteller aufliegend und mit einem Gegenhalter von der Außen seite verspannt werden. Die Vermessung des in der Dreh- und Spanneinheit fixierten Kfz-Ra des erfolgt mittels einer ersten Messeinheit zur Ermittlung der Exzentrizität der Mittelloch bohrung, sowie mittels einer zweiten Messeinheit zur Ermittlung der Ebenheit an der Innen seite der Radschüssel. Die beiden Messeinheiten entsprechen relativ einfach ausgeführten me chanischen Abtasteinrichtungen, welche in einer Messeinheitaufnahme angeordnet sind. Zur Vermessung der Exzentrizität und/oder der Ebenheit ist eine vollständige Drehung des Rades um die Drehachse des Drehtellers in geklemmtem Zustand erforderlich. Die Messvorrichtung in DE102005017991A1 ist jedoch ebenso zur Vermessung des fertig bearbeiteten Kfz-Rades vorgesehen. Das Verfahren eignet sich daher nicht zu einer Vermessung des, direkt vor der anschließenden mechanischen Bearbeitung des Kfz-Rades, insbesondere der Bolzenlöcher, bereits auf der Aufspanneinheit gespannten Kfz-Rades, da der Gegenhalter und der Drehteller den Zugriff eines Werkzeugs während der Bearbeitung von innen und außen unterbinden wür den. Ein weiterer, zeitintensiver Manipulationsschritt des Kfz-Rades von der Messstation, mit darauffolgender erneuter Einrichtung des Kfz-Rades in der Aufspanneinheit des Bearbei tungszentrums wäre daher erforderlich. Similarly, DE102005017991 A1 describes a method and a device for measuring a machined vehicle wheel. The vehicle wheel to be measured must be braced with its inside resting on a turntable and with a counterholder from the outside. The measurement of the fixed in the rotating and clamping unit Kf-Ra of the bore by means of a first measuring unit for determining the eccentricity of the center hole, and by means of a second measuring unit for determining the flatness on the inner side of the wheel. The two measuring units correspond to relatively simple running mechanical scanning devices which are arranged in a measuring unit receptacle. To measure the eccentricity and / or the flatness is a complete rotation of the wheel around the axis of rotation of the turntable in clamped state required. However, the measuring device in DE102005017991A1 is also provided for measuring the finished motor vehicle wheel. The method is therefore not suitable for a measurement of, immediately before the subsequent mechanical processing of the vehicle wheel, in particular the bolt holes, already clamped on the Aufspanneinheit vehicle wheel, since the anvil and the turntable access a tool during processing from the inside and prevent the outside. Another, time-consuming manipulation step of the vehicle wheel from the measuring station, with subsequent re-establishment of the vehicle wheel in the Aufspanneinheit the machining processing center would therefore be required.
Eine Möglichkeit die Vermessung und Erkennung des Mittellochs eines Kfz-Rades direkt im Bearbeitungszentrum ist dem Fachmann bekannt, da moderne Bearbeitungszentren über z.B. ein Werkzeugwechselmagazin verfügen können, welches einen dafür vorgesehenen Messkopf mit einem Messtaster aufweist oder z.B. eine separate Messvorrichtung zur Vermessung der Position des Kfz-Rades innerhalb des Bearbeitungszentrums vorgesehen sein kann. Dabei wird in der Regel die Vermessung der Position des Kfz-Rades anhand der Mittellochbohrung von oben, also von der der Aufspanneinheit gegenüberliegenden Seite, am Kfz-Rad durchge führt. Die Vermessung innerhalb des Bearbeitungszentrums erfolgt dabei kurz vor der mecha nischen Bearbeitung und geht demnach direkt zulasten der relativ teuren Bearbeitungszeit, wodurch erhöhte Kosten entstehen können. Zudem erfordern derartige Verfahren eine Dreh bewegung des Kfz-Rades relativ zur Messvorrichtung oder umgekehrt, was einen zusätzlichen konstruktiven Aufwand und somit Kosten bedeutet. Die Vermessung des Mittellochs zur Er mittlung der Rotationsachse des Kfz-Rades als Referenzpunkt für die Anordnung der Bolzen lochbohrungen benötigt hierbei etwa 10 bis 20 Sekunden pro Kfz-Rad bzw. Felge, was ca. 15 bis 20 % der Bearbeitungszeit für das Bohren der Bolzenlöchern entspricht. Eine Reduktion dieser Messzeit, welche zur Bearbeitungszeit gerechnet werden muss, wäre hier vorteilhaft. Die Rotationsachse des Kfz-Rades sollte im Idealfall keine Abweichung, also einen Versatz in Querrichtung bzw. X-/Y-Richtung, relativ zur Zentralachse der Aufspanneinheit aufweisen. Ebenso sollte keine Abweichung in Vertikalrichtung, also eine Lageabweichung des Mittel lochs und somit des Kfz-Rades in Richtung der Aktorlängsachse bzw. Z-Richtung, von einer vordefinierten Einspannposition des Kfz-Rades auftreten. Ferner sollte das Kfz-Rad keine Verkippung der Rotationsachse relativ zur Aktorlängsachse bzw. Zentralachse der Aufspan neinheit aufweisen. Eine Erkennung einer unerwünschten Lageabweichung des Kfz-Rades um einen Kippwinkel relativ zur Ebene der Aufspanneinheit ist heutzutage nicht, oder nur mit sehr großem Aufwand, messbar. Eine solche Verkippung kann z.B. bei einem leicht schräg eingespannten Kfz -Rad dazu führen, dass die Rotationsachse des Kfz -Rades relativ zur Achse des Bearbeitungsgeräts geneigt ist und die Bolzenlöcher in unerwünschter Schräglage gebohrt werden. One way the measurement and detection of the center hole of a vehicle wheel directly in the machining center is known in the art, since modern machining centers can have eg a tool change magazine, which has a dedicated measuring head with a probe or eg a separate measuring device for measuring the position of the vehicle Wheels can be provided within the machining center. In this case, as a rule, the measurement of the position of the vehicle wheel on the basis of the center hole from above, ie from the opposite side of the Aufspanneinheit, leads to the vehicle wheel Runaway. The measurement within the machining center takes place shortly before the mechanical processing African and therefore directly at the expense of relatively expensive processing time, which can result in increased costs. In addition, such methods require a rotational movement of the vehicle wheel relative to the measuring device or vice versa, which means an additional design effort and thus costs. The measurement of the center hole for He mediation of the axis of rotation of the vehicle wheel as a reference point for the arrangement of the bolt hole drilling requires about 10 to 20 seconds per vehicle wheel or rim, which is about 15 to 20% of the machining time for drilling the bolt holes equivalent. A reduction of this measuring time, which must be calculated at the processing time, would be advantageous here. The axis of rotation of the vehicle wheel should ideally have no deviation, ie an offset in the transverse direction or X / Y direction, relative to the central axis of the clamping unit. Likewise, no deviation in the vertical direction, so a positional deviation of the center hole and thus of the vehicle wheel in the direction of the Aktorlängsachse or Z-direction should occur from a predefined clamping position of the vehicle wheel. Furthermore, the vehicle wheel should have no tilting of the axis of rotation relative to the actuator longitudinal axis or central axis of the clamping unit. A detection of an undesirable positional deviation of the vehicle wheel to a tilt angle relative to the plane of the Aufspanneinheit is nowadays not, or only with great effort, measurable. Such a tilting can lead, for example, in a slightly obliquely clamped motor vehicle wheel, that the axis of rotation of the motor vehicle wheel is inclined relative to the axis of the processing device and the bolt holes are drilled in an undesirable inclined position.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die oben genannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels derer ein Benutzer in der Lage ist, eine einfache und kostengünstige Detektion und Vermessung eines Versatzes der Rotationsachse und/oder der Lage, insbesondere einer mögli chen Verkippung, eines zur Bearbeitung in einer Aufspanneinheit gespannten Kfz-Rades vor der anschließenden Bearbeitung, vorzunehmen. The object of the present invention was to overcome the above-mentioned disadvantages of the prior art and to provide an apparatus and a method by means of which a user is able to easily and inexpensively detect and measure an offset of the axis of rotation and / or the position, in particular a mögli Chen tilting, a tensioned for processing in a Aufspanneinheit car wheel before the subsequent processing to make.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst. This object is achieved by an apparatus and a method according to the claims.
Die erfindungsgemäße Messvorrichtung zur Vermessung eines Versatzes einer Rotations achse und/oder der Lage eines zur Bearbeitung in einer Aufspanneinheit gespannten Kfz-Ra des, umfasst dabei eine Messmittelaufnahme mit einem Aktor, und zumindest ein mit dem Aktor gekoppeltes Messmittel mit einem Messkopf. Der Messkopf ist dabei höhenverstellbar ausgebildet und mit dem, eine Aktorlängsachse aufweisenden, Aktor gekoppelt. Der Mess kopf ist in Richtung der Aktorlängsachse zwischen einer Messposition und einer Ruheposi tion beweglich ausgebildet. Das zumindest eine Messmittel ist dazu eingerichtet, die Vermes sung des Versatzes der Rotationsachse des Kfz-Rads anhand von Positionskoordinaten des Mittellochs des Kfz-Rades in zumindest Querrichtung und/oder die Position bzw. Lage des Mittellochs in Axialrichtung des Kfz-Rades relativ zur Aktorlängsachse zu bestimmen. Das zumindest eine Messmittel ist dabei derart ausgebildet, dass zur Vermessung keine Relativ drehung des Kfz-Rades zum Messkopf und/oder der Aufspanneinheit erforderlich ist. Das zu mindest eine Messmittel ist ferner dazu ausgebildet, zur Vermessung des Versatzes der Rota tionsachse und/oder der Lage des Kfz-Rades anhand des Mittelloches in Querrichtung und/o- der Axialrichtung entweder die Positionskoordinaten des Mittellochs als Relativabstand zwi schen Messkopf und dem Mittelloch zu vermessenden Kfz-Rades zu erfassen, oder die Positi onskoordinaten des Mittellochs als eine Relativposition des Messkopfes in der Messposition abweichend von der Position des Messkopfes in der Ruheposition zu erfassen. Die in der Praxis häufig durch die Einspannung des Kfz-Rades auftretenden Abweichungen von wenigen Hunderstel bis Zehntel Millimetern der Rotationsachse von der Zentralachse der Aufspanneinheit, können mit der erfmdungsgemäßen Messvorrichtung in vorteilhafter Weise in bereits aufgespanntem Zustand des Kfz-Rades in der für die anschließende Bearbeitung verwendeten Aufspanneinheit detektiert werden. Die Aktorlängsachse fällt bei der erfindungs- gemäßen Messvorrichtung mit der Zentralachse der Aufspanneinheit zusammen. Dies kann bei einem z.B. nachträglichen Einbau der Messvorrichtung in eine vorhandene Radbrücke bzw. Aufspanneinheit relativ einfach sichergestellt werden. Die Vermessung eines uner wünschten Versatzes der Rotationsachse des Kfz-Rades gegenüber der Aktorlängsachse der Messvorrichtung und/oder eine unerwünschte Vertikalabweichung und/oder eine uner wünschte Verkippung des Kfz-Rades können hiermit auf relativ einfache Weise ermittelt wer den. The measuring device according to the invention for measuring an offset of a rotation axis and / or the position of a tensioned for processing in a clamping unit Kf-Ra, comprising a measuring means recording with an actuator, and at least one coupled to the actuator measuring means with a measuring head. The measuring head is designed to be adjustable in height and coupled to the, having a Aktorlängsachse, actuator. The measuring head is designed to be movable in the direction of the actuator longitudinal axis between a measuring position and a rest position. The at least one measuring means is adapted to the Vermes solution of the offset of the rotational axis of the vehicle wheel based on position coordinates of the center hole of the vehicle wheel in at least the transverse direction and / or the position or position of the center hole in the axial direction of the vehicle wheel relative to Aktorlängsachse to determine. The at least one measuring means is designed such that no relative rotation of the vehicle wheel to the measuring head and / or the clamping unit is required for the measurement. The at least one measuring means is further adapted to measure the offset of the Rota tion axis and / or the position of the vehicle wheel on the basis of the center hole in the transverse direction and / or the axial direction either the position coordinates of the center hole as a relative distance between rule measuring head and the center hole to detect to be measured vehicle wheel, or to detect the posi onskoordinaten the center hole as a relative position of the measuring head in the measuring position deviating from the position of the measuring head in the rest position. The deviations of a few hundredths to tenths of a millimeter of the axis of rotation from the central axis of the clamping unit, which often occur in practice due to the clamping of the vehicle wheel, can advantageously be achieved with the measuring device according to the invention in the already clamped state of the motor vehicle wheel for subsequent processing used clamping unit can be detected. The actuator longitudinal axis coincides in the inventive measuring device with the central axis of the clamping unit. This can be ensured relatively easily if the measuring device is retrofitted into an existing wheel bridge or clamping unit, for example. The measurement of an unwanted desired offset of the axis of rotation of the vehicle wheel relative to the actuator longitudinal axis of the measuring device and / or an undesirable vertical deviation and / or unwanted desired tilting of the vehicle wheel can hereby be determined in a relatively simple manner who the.
Es wird dabei ein Messmittel zur Ermittlung bzw. Vermessung der Positionskoordinaten des Mittellochs verwendet. Die Vermessungsdaten werden einer Anlagensteuerung zur Verfügung gestellt, welche die Vermessungsdaten als Korrekturgrößen für die anschließende Bearbei tung, insbesondere das Bohren der Bolzendlöcher, bei unveränderter Einspannung des Kfz- Rades verwendet. Das bedeutet, dass ein Versatz der Rotationsachse in Querrichtung erkannt und eine damit verbundene Korrektur der Bolzenlochpositionen erfolgt. Dies spart ein um ständliches Aus- und Wiedereinspannen des Kfz-Rades. Durch die Anordnung des Messmit tels zumindest teilweise an oder innerhalb des höhenverstellbaren Messkopfs, kann die Mess vorrichtung an der Seite angeordnet werden, welche der Bearbeitungsseite beim Bohren der Bolzenlöcher abgewandt ist. Moderne Bearbeitungszentren weisen zwei oder mehrere Auf spanneinheiten auf, welche in den Bearbeitungsbereich eingewechselt werden können. Durch die bereits erfolgte Auf- bzw. Einspannung des Kfz-Rades auf der Aufspanneinheit ist die Vermessung außerhalb oder auch innerhalb des Bearbeitungszentrums möglich und kann demnach vorteilhafterweise noch außerhalb des Bearbeitungsraums in einer Nebenzeit, also während das Bearbeitungszentrum ein anderes Kfz-Rad bearbeitet, erfolgen. Auf diese Weise kann auf die Vermessung innerhalb des Bearbeitungsbereichs verzichtet werden und teure Be arbeitungszeit eingespart werden. Ferner ist eine Detektion einer möglichen Verkippung oder Falschausrichtung des Kfz-Rades in der Einspannung möglich und kann gegebenenfalls korri giert werden bevor die Aufspanneinheit in den Bearbeitungsbereich eingewechselt wird. Es ist jedoch auch denkbar, dass bei Verwendung eines mehrachsigen Bearbeitungszentrums die Vermessungsdaten bzw. Korrekturgrößen dazu verwendet werden, das Bearb ei tungs Werk zeug, wie etwa einen Bohrer, zum ermittelten Versatz in Querrichtung und/oder einer Verkip pung des Kfz -Rades entsprechend auszurichten. Eine Neu- bzw. Wiedereinspannung kann auf diese Weise vermieden werden. In this case, a measuring means is used for determining or measuring the position coordinates of the center hole. The survey data are made available to a system controller which uses the survey data as correction quantities for the subsequent machining, in particular the drilling of the bolt holes, with unchanged clamping of the vehicle wheel. This means that a displacement of the axis of rotation in the transverse direction is detected and an associated correction of the pinhole positions takes place. This saves an orderly training and re-tensioning of the vehicle wheel. Due to the arrangement of Messmit means at least partially on or within the height-adjustable measuring head, the measuring device can be arranged on the side which faces away from the machining side when drilling the bolt holes. Modern machining centers have two or more on clamping units, which can be changed into the processing area. Due to the already carried on or clamping of the vehicle wheel on the Aufspanneinheit the measurement outside or within the machining center is possible and can therefore advantageously even outside of the processing room in a non-productive time, so while the machining center processed another car wheel done , In this way, can be dispensed with the measurement within the processing area and expensive Be processing time can be saved. Furthermore, a detection of a possible tilting or misalignment of the vehicle wheel in the clamping is possible and can optionally be corrected before the clamping unit is changed into the processing area. It is However, it is also conceivable that when using a multi-axis machining center, the surveying data or correction variables are used to align the processing tool, such as a drill, for the offset determined in the transverse direction and / or tilting of the vehicle wheel. A new or re-tensioning can be avoided in this way.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zur Vermessung des Versatzes der Rotationsachse und/oder der Lage, also der Verkippung, des Kfz -Rades ein Messmittel auf, welches die Posi tionskoordinaten des Mittellochs im Raum, mit der Messvorrichtung in Ruheposition als Be zugssystem, bestimmen kann. Gemäß der erfinderischen Idee, kann das Messmittel hierbei als den Relativabstand an zumindest zwei, bevorzugt drei, Punkten zwischen dem Messkopf und dem Mittelloch auf Höhe der Ebene des Mittellochs ermitteln und somit die Rotationsachse des Kfz-Rades ermittelt werden. Es sind dazu bei bekanntem Mittellochdurchmesser lediglich zwei zu erfassende Relativabstände erforderlich, wobei zur Erhöhung der Messgenauigkeit bevorzugt eine Vermessung an drei Punkten erfolgen kann. Ebenso ist es möglich die Positi onskoordinaten des Mittellochs durch die Auslenkung des Messkopfs in der Messposition, bei Kontaktierung des Messkopfs mit dem Mittelloch, zu ermitteln und durch Rückrechnen der eingenommenen Relativposition relativ zur Ruheposition des Messkopfs die Rotationsachse des Kfz-Rades relativ zur Aktorlängsachse zu bestimmen. In beiden Fällen kann auf eine Dre hung der Messvorrichtung relativ zum Kfz-Rad, oder umgekehrt, verzichtet werden, wodurch eine sehr robuste und relativ einfache und kostengünstige Konstruktion ermöglicht wird. The device according to the invention has for measuring the offset of the axis of rotation and / or the position, ie tilting, of the motor vehicle wheel to a measuring means, the posi tion coordinates of the center hole in the room, with the measuring device in the home position as Be zugssystem determine. According to the inventive idea, the measuring means can be determined here as the relative distance at at least two, preferably three, points between the measuring head and the center hole at the level of the center hole and thus the rotational axis of the vehicle wheel can be determined. For a known center hole diameter, only two relative distances to be detected are required for this purpose, whereby a measurement at three points can preferably be made to increase the measurement accuracy. It is also possible to determine the posi onskoordinaten the center hole by the deflection of the measuring head in the measuring position when contacting the measuring head with the center hole, and to determine the axis of rotation of the vehicle wheel relative to the Aktorlängsachse by recalculating the assumed relative position relative to the rest position of the measuring head , In both cases, can be dispensed with a Dre hung the measuring device relative to the vehicle wheel, or vice versa, creating a very robust and relatively simple and inexpensive construction is made possible.
Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, wenn der Messkopf zur Vermessung des Relativab stand zwischen Messkopf und dem zu vermessenden Kfz-Rad einen geringeren Durchmesser als das Mittelloch des Kfz-Rades aufweist und somit der Messkopf in der Messposition in das Mittelloch einführbar ausgebildet ist, wobei das zumindest eine Messmittel zumindest zwei, bevorzugt drei, radial und sternförmig angeordnete Sensorelemente zur Vermessung der Posi tionskoordinaten des Mittellochs als jeweiligen Relativabstand des jeweiligen Sensorelements vom Mittelloch umfasst. Furthermore, it may be useful if the measuring head for measuring the Relativab between the measuring head and the vehicle wheel to be measured has a smaller diameter than the center hole of the vehicle wheel and thus the measuring head is formed in the measuring position inserted into the center hole, wherein the at least one measuring means comprises at least two, preferably three, radially and star-shaped sensor elements for measuring the posi tion coordinates of the center hole as a respective relative distance of the respective sensor element from the center hole.
Der Vorteil dieser Ausführungsform ist die Möglichkeit unterschiedlich große Kfz-Räder mit dementsprechend unterschiedlichen Mittellochdurchmessem durch Einführen des Messkopfs in das Mittelloch vermessen zu können. Durch die Verwendung von lediglich zwei Sensorele- menten kann auf sehr einfache Weise der Abstand zum Mittelloch jeweils ermittelt werden und somit die exakte Position der Rotationsachse des Kfz-Rades relativ zur Aktorlängsachse bzw. Zentralachse der Aufspanneinheit ermittelt werden. Die Verwendung von drei oder meh reren Sensorelementen kann die Messgenauigkeit erhöhen. Es ist auch denkbar, dass das Messmittel bzw. die Sensorelemente dieser Anordnung in einer Art„Scanbewegung“ beim Einnehmen der Messposition den Anfang der Mittellochbohrung in Vertikalrichtung bzw. der Aktorlängsachse erkennen, wodurch eine Detektion der Lage des Kfz-Rades im Raum ermög licht wird und auf eine mögliche Verkippung rückgeschlossen werden kann, falls die zumin dest zwei, bevorzugt drei, Messpunkte bzw. Anfangspunkte des Mittellochs zu unterschiedli chen Zeitpunkten während der Bewegung erfasst werden. The advantage of this embodiment is the possibility of differently sized motor vehicle wheels with correspondingly different central hole diameters by insertion of the measuring head to be able to measure in the middle hole. By using only two sensor elements, the distance to the central hole can be determined in a very simple manner and thus the exact position of the axis of rotation of the vehicle wheel relative to the actuator longitudinal axis or central axis of the clamping unit can be determined. The use of three or more sensor elements can increase the accuracy of measurement. It is also conceivable that the measuring means or the sensor elements of this arrangement detect in a kind of "scanning movement" when taking the measuring position the beginning of the center hole in the vertical direction or the Aktorlängsachse, whereby a detection of the position of the vehicle wheel in space made light and a possible tilting can be deduced if the at least two, preferably three, measuring points or starting points of the center hole are detected at unterschiedli chen time points during the movement.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Sensorelemente als berührungslose Abstandssensoren oder in Radialrichtung bewegliche Messtaster ausgebildet sind. Furthermore, it can be provided that the sensor elements are designed as contactless distance sensors or radially movable touch probes.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Sensorelemente ermöglicht eine von außen sichtver borgene und unter ETmständen sogar vor und nach dem Messvorgang, z.B. durch eine ver schiebbare Blende, geschützte Anordnung des zumindest einen Messmittels. Die berührungs lose Vermessung hat den Vorteil, dass kein physischer Kontakt zum Mittelloch erfolgen muss, wodurch eine gleichbleibend und verschleißfreie Messvorrichtung gewährleistet wird. Die Ausbildung als bewegliche bzw. in Radialrichtung aus dem Messkopf zeitweilig ausfahr bare Messtaster stellt eine dafür sehr kostengünstige und robuste Variante der Messvorrich tung dar. The inventive design of the sensor elements allows a sichtver from the outside and in some circumstances even before and after the measurement process, e.g. by a ver slidable diaphragm, protected arrangement of the at least one measuring means. The non-contact measurement has the advantage that no physical contact to the center hole must be made, whereby a consistent and wear-free measuring device is guaranteed. The training as a movable or in the radial direction of the probe temporarily extendable bare probe represents a very cost and robust variant of the Messvorrich device is.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Aktor eine zur Auflage an einer dem Mittel loch in Radialrichtung nach außen benachbarten Anlagefläche des Kfz-Rades geeignete und gegenüber dem Messkopf in Radialrichtung vorragende Abstützfläche aufweist. In addition, it can be provided that the actuator has a support for a bearing on a center hole in the radially outwardly adjacent contact surface of the vehicle wheel suitable and opposite the measuring head in the radial direction projecting support surface.
Die Ausbildung einer Abstützfläche hat den Vorteil, dass eine Detektion der Vertikalposition bzw. auch -abweichung des Kfz-Rades durch Kontaktierung der Abstützfläche beim Einneh men der Messposition erfolgen kann. Außerdem kann die Abstützfläche zur Abstützung unter Aufbringung einer Dämpfungskraft während des Bohrens der Bolzenlöcher vorteilhaft sein. Insbesondere bei sehr dünnwandig bzw. filigran konstruierten Kfz -Rädern kann somit eine Aussteifung während des Bohrens einen unerwünschten Verzug und/oder eine Durchbiegung effizient vermindern, wodurch die Qualität der produzierten Kfz-Räder sichergestellt werden kann. The formation of a support surface has the advantage that a detection of the vertical position or deviation of the vehicle wheel can be done by contacting the support surface when taking men the measuring position. In addition, the support surface may be advantageous for supporting by applying a damping force during drilling of the bolt holes. In particular, with very thin-walled or filigree constructed motorcycles can thus a Stiffening during drilling efficiently reduce unwanted distortion and / or deflection, which can ensure the quality of the produced motor vehicle wheels.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass der Mess- kopf eine in Axialrichtung konvexe Form und einen relativ zum Mittelloch größeren Maxi- maldurchmesser aufweist, und in Querrichtung und/oder Axialrichtung relativ zur Aktorlängs- achse verschiebbar gelagert ist, und wobei das zumindest eine Messmittel zur Vermessung der Positionskoordinaten des Mittellochs anhand der Relativposition des Messkopfes in der Mess- position, derart ausgebildet ist, dass in der Messposition eine Auslenkung des Messkopfs in Querrichtung und/oder Axialrichtung relativ zur Ruheposition erfassbar ist. Also advantageous is an embodiment according to which it can be provided that the measuring head has a convex shape in the axial direction and a maximum diameter greater relative to the center hole, and is displaceably mounted in the transverse direction and / or axial direction relative to the actuator longitudinal axis, and wherein the at least one measuring means for measuring the position coordinates of the center hole on the basis of the relative position of the measuring head in the measuring position, is formed such that in the measuring position, a deflection of the measuring head in the transverse direction and / or axial direction relative to the rest position can be detected.
Ein derartig zur Vermessung der Positionskoordinaten des Mittellochs ausgebildeter Mess- kopf bietet den Vorteil, dass das Messmittel in der Ruhe- und Messposition von außen verbor gen angeordnet sein kann, wodurch eine besonders robuste Bauweise möglich wird. Des Wei- teren kann durch die konvexe, bevorzugt kegelförmige oder auch kugel segmentförmige, Form des Messkopfs eine Art Selbstzentrierung des Messkopfs in der Messposition erfolgen. Diese Ausfuhrungsform erlaubt somit eine„schwimmende“ Lagerung des Messkopfs, wodurch die Freiheitsgrade und Anordnungsmöglichkeiten des zumindest einen Messmittels deutlich er höht sind. Die Verschiebung des Messkopfs relativ zur Aktorlängsachse lässt sich, je nach Anordnung des Messmittels sehr exakt in zumindest Querrichtung, aber auch unter Umstän den, zeitgleich in Vertikalrichtung, bestimmen. Auf diese Weise wird die Ermittlung eines Versatzes in Querrichtung und/oder Vertikalrichtung, und u.U. sogar zeitgleich eine Verkip pung des Kfz -Rades zugänglich. Dies kann die erforderliche Zeit zur Vermessung reduzieren, sowie die Sicherheit und Qualität während der Bearbeitung erhöhen. Such a measuring head designed for measuring the position coordinates of the central hole offers the advantage that the measuring means can be arranged in the rest and measuring position from the outside, so that a particularly robust construction becomes possible. Furthermore, by means of the convex, preferably cone-shaped or also spherical segment-shaped form of the measuring head, a kind of self-centering of the measuring head in the measuring position can take place. This embodiment thus allows a "floating" storage of the measuring head, whereby the degrees of freedom and arrangement options of at least one measuring means are significantly increased he. Depending on the arrangement of the measuring means, the displacement of the measuring head relative to the longitudinal axis of the actuator can be determined very accurately in at least the transverse direction, but also under the circumstances, at the same time in the vertical direction. In this way, the determination of an offset in the transverse direction and / or vertical direction, and u.U. even at the same time a tilting of the motor vehicle wheel accessible. This can reduce the time required to measure and increase safety and quality during processing.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass das zumindest eine Messmittel zumindest ein optisches und/oder induktives und/oder ein kapazitives Sensorelement umfasst. According to a development, it is possible for the at least one measuring device to comprise at least one optical and / or inductive and / or one capacitive sensor element.
Die Verwendung von optischen und/oder induktiven und/oder kapazitiven Sensorelementen kann bevorzugt innerhalb des Messkopfs, aber auch separat oder zumindest teilweise an oder innerhalb des Aktors, erfolgen. Die Sensorelemente sind dabei effizient von außen geschützt und können Je nach verwendetem Sensortyp beispielsweise anhand von Referenzmarkierun gen eine Verschiebung in zumindest eine Raumrichtung erfassen. Die Verwendung von kapa- zitiven Sensorelementen hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da sie eine geringe Bau- größe, geringer Energieverbrauch und gute Messsensitivität ermöglichen. Es kann vorgesehen sein, dass der Messkopf zumindest zwei, bevorzugt drei, korrespondierende Sensorelemente umfasst um Verschiebungen in Querrichtung und/oder Axialrichtung detektieren zu können. Es ist auch denkbar, dass die Sensorelemente schräg zur Aktorlängsachse derart angeordnet sind, dass sie in der Lage sind die Verschiebung des Messkopfs gleichzeitig in Quer- und Ver tikalrichtung bzw. Aktorlängsrichtung zu detektieren. Dies ermöglicht eine robuste, wartungs arme und schnelle Erfassung der Positionskoordinaten des Mittellochs und/oder der Lage des Kfz-Rades. The use of optical and / or inductive and / or capacitive sensor elements can preferably take place within the measuring head, but also separately or at least partially on or within the actuator. The sensor elements are efficiently protected from the outside Depending on the type of sensor used, it is possible for example to detect a shift in at least one spatial direction based on reference markings. The use of capacitive sensor elements has proved to be particularly advantageous because they allow a small size, low energy consumption and good measuring sensitivity. It can be provided that the measuring head comprises at least two, preferably three, corresponding sensor elements in order to be able to detect displacements in the transverse direction and / or axial direction. It is also conceivable that the sensor elements are arranged obliquely to Aktorlängsachse such that they are able to detect the displacement of the measuring head simultaneously in the transverse and Ver tikalrichtung or Aktorlängsrichtung. This allows a robust, low-maintenance and rapid detection of the position coordinates of the center hole and / or the position of the vehicle wheel.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn zur gleichzeitigen Vermessung der Relativposition des Messkopfs in Querrichtung und Axialrichtung der Messkopf an einem innerhalb des Ak tors angeordneten, als Biegestab ausgebildeten Messmittel, gelagert ist. Furthermore, it may be expedient if, for the simultaneous measurement of the relative position of the measuring head in the transverse direction and axial direction of the measuring head to a disposed within the Ak sector, designed as a bending rod measuring means, is mounted.
Auf diese Weise können die Sensorelemente innerhalb des Messkopfs und/oder innerhalb des Aktors angeordnet werden und eine schwimmende Lagerung des Messkopfs kann auf einfa che Weise realisiert werden. Die Durchbiegung des Biegestabes in eine von den Sensorele menten erfassten Raumrichtungen gibt einen Rückschluss auf die Position der Rotationsachse des Mittellochs und kann sogar zu Bestimmung der Lage bzw. Verkippung des Kfz-Rades auf relativ einfach Weise verwendet werden. Es ist sogar vorstellbar, dass ein derartiger Biegestab zur Ermittlung einer auf das Kfz -Rad von unten aufzubringenden Dämpfungskraft genutzt werden kann. In this way, the sensor elements can be arranged within the measuring head and / or within the actuator, and a floating mounting of the measuring head can be realized in a simple way. The deflection of the bending bar in a direction of the Sensorele elements detected spatial directions gives an indication of the position of the axis of rotation of the center hole and can even be used to determine the position or tilt of the vehicle wheel in a relatively simple manner. It is even conceivable that such a bending rod can be used to determine a force to be applied to the vehicle wheel from below damping force.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Messmittel innerhalb des Messkopf von außen zumindest zeitweise sichtverborgen angeordnet ist. In addition, it can be provided that the at least one measuring means is disposed within the measuring head from the outside at least temporarily hidden from view.
Das zeitweilige Verbergen des Messmittels kann die Einsatzdauer und somit die Wartungsin tervalle der Messvorrichtung erhöhen. Es kann somit eine hohe Präzision der Vermessung über einen längeren Zeitraum sichergestellt werden. Ferner ist die Gefahr einer Beschädigung des Messmittels z.B. während des Aufspannens oder Entfernen des Kfz-Rades auf dem Auf spannmittel reduziert. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Messmittel eine drahtlose, bevorzugt WLAN- oder Bluetooth-, Kommunikationsvorrichtung zur Übertragung der Positionskoordinaten des Mittellochs als Vermessungsdaten an eine Anlagensteuervorrichtung umfasst. The temporary concealment of the measuring means can increase the duration of use and thus the maintenance intervals of the measuring device. It can thus be ensured a high precision of the measurement over a longer period. Furthermore, the risk of damage to the measuring means, for example, during tightening or removal of the vehicle wheel on the clamping means is reduced. Furthermore, it can be provided that the measuring means comprises a wireless, preferably WLAN or Bluetooth, communication device for transmitting the position coordinates of the center hole as surveying data to a plant control device.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Messmittel kabellos mit einer Anla- gensteuerung verbindbar ist, da auf diese Weise keine Öffnungen im Messkopf und/oder dem Aktor erforderlich sind, worin sich Fremdkörper ansammeln können. Dadurch wird die Ro- bustheit der Messvorrichtung gefördert. Überdies kann eine derartige Messvorrichtung auch mit relativ geringem technischen Aufwand in bereits vorhandene Aufspanneinheiten einge- baut werden und mit der Anlagensteuerung über, dem Fachmann durchaus bekannte, draht lose Datenübermittlungsverfahren verbunden werden. It has proven to be particularly advantageous if the measuring means can be connected wirelessly with a system controller, since in this way no openings in the measuring head and / or the actuator are required, in which foreign bodies can accumulate. This promotes the robustness of the measuring device. Moreover, such a measuring device can also be installed with relatively little technical outlay into already existing clamping units and connected to the system control via wire-free data transmission methods which are well known to those skilled in the art.
Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass das Messmittel zur Vermeidung von, den Aktor und/oder den Messkopf durchdringenden, Energieversorgungskabeln eine, be- vorzugt durch induktive und/oder kapazitive, in der Ruheposition wiederaufladbare Energie- versorgungsvorrichtung aufweist. According to a particular embodiment, it is possible for the measuring means to have an energy supply device, which is preferably rechargeable in the rest position, preferably by means of inductive and / or capacitive energy conductors penetrating the actuator and / or the measuring head.
Auf diese Weise kann die autarke Funktionalität des Messmittels gegenüber der Aufspannein heit auf einfache Weise gewährleistet werden. Die kabellose Energieübertragung erlaubt, dass speziell im Bereich des höhenverstellbaren Aktors, unerwünschte Strom- und/oder Datenüber tragungskabel ausgespart werden können, wodurch eine sehr robuste Bauweise ermöglicht wird. In this way, the self-sufficient functionality of the measuring means with respect to the Aufspannein unit can be ensured in a simple manner. The wireless power transmission allows, especially in the field of height-adjustable actuator, unwanted power and / or data transmission cables can be recessed, creating a very robust design is possible.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass eine mit der Ener gieversorgungsvorrichtung korrespondierende Ladevorrichtung an der Messmittelaufnahme angeordnet ist. According to an advantageous development, it can be provided that a charging device corresponding to the energy supply device is arranged on the measuring device receptacle.
Durch diese Anordnung kann der Abstand zur Energieversorgungsvorrichtung, welches be vorzugt im Messkopf angeordnet ist, relativ kurz gehalten werden. Diese begünstigt die Ver meidung von Übertragungs- und Leistungsverlusten und ermöglicht eine schnelle und sichere Aufladung der Energieversorgungsvorrichtung in der Ruheposition des Messkopfs. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn ein zusätzliches Längenmesselement, bevorzugt ein Längenmessstab, zur Vermessung einer Vertikalverschiebung des Aktors mit dem Aktor gekoppelt ist. By this arrangement, the distance to the power supply device, which is preferably arranged in the measuring head, be kept relatively short. This favors the avoidance of transmission and power losses and allows a fast and safe charging of the power supply device in the rest position of the measuring head. In particular, it may be advantageous if an additional length measuring element, preferably a length measuring rod, for measuring a vertical displacement of the actuator is coupled to the actuator.
Dieses Längenmesselement kann als Redundanzelement zur Erfassung der Vertikalposition des Messkopfs oder auch als Ergänzung zu einer lediglich in Querrichtung erfassenden Mess- mittel verwendet werden. Ein derartiges Längenmesselement kann somit in Kombination bzw. als Teil eines zuvor genannten Messmittels, welches zur Ermittlung eines Versatzes in Querrichtung ausgebildet ist, verwendet werden oder auch eigenständig als Messmittel zur al- leinigen Ermittlung der Lage als somit eigenständige Messvorrichtung verwendet werden. Ge- mäß der erfinderischen Idee ist dabei ein derartiges Messmittel zur Ermittlung der Lage, bzw. Vertikalverschiebung, nicht zwingend auf eine Anordnung im Messkopf beschränkt, sondern kann gegebenenfalls auch an oder zumindest teilweise innerhalb der Messmittelaufnahme und/oder des Aktors angeordnet sein. Ein derartiges Längenmesselement kann als zumindest ein kapazitives, induktives und/oder optisches Sensorelement ausgebildet sein und dient der Erfassung der Auslenkung des Aktors und/oder des Messkopfes in Vertikalrichtung. Bevor zugt kann das Längenmesselement als Längenmessstab mechanisch und/oder elektromecha- nisch ausgebildet sein und z.B. mit dem Aktor gekoppelt sein. Diese Ausführungsform kann auch eigenständig im Rahmen der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein und stellt daher eine gegebenenfalls eigenständige Erfindung zur Kontrolle der Lage des Kfz -Rades und/oder der Verkippung des Kfz -Rades dar. This length measuring element can be used as a redundancy element for detecting the vertical position of the measuring head or else as a supplement to a measuring device which only detects in the transverse direction. Such a length measuring element can thus be used in combination or as part of a previously mentioned measuring means, which is designed to detect an offset in the transverse direction, or also be used independently as a measuring means for the sole determination of the position as thus independent measuring device. According to the inventive idea, such a measuring device for determining the position or vertical displacement is not necessarily limited to an arrangement in the measuring head, but may optionally also be arranged on or at least partially within the measuring device receptacle and / or the actuator. Such a length measuring element may be formed as at least one capacitive, inductive and / or optical sensor element and serves to detect the deflection of the actuator and / or the measuring head in the vertical direction. Preferably, the length measuring element may be formed as a length measuring rod mechanically and / or electromechanically and, for example, be coupled with the actuator. This embodiment can also be designed independently in the context of the present invention and therefore represents an optionally independent invention for controlling the position of the motor vehicle wheel and / or the tilting of the motor vehicle wheel.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Aktor einen pneumatischen, hydraulischen oder elekt romechanischen Antrieb zur Aufbringung einer Dämpfungskraft auf zumindest Teile des zu vermessenden Kfz -Rades umfasst. Furthermore, it can be provided that the actuator comprises a pneumatic, hydraulic or electro-mechanical drive for applying a damping force on at least parts of the vehicle wheel to be measured.
Durch diese Ausführungsform kann auf einfache Weise eine Abstützung der, das Mittelloch benachbart angeordneten Teile, des Kfz -Rades während der Bearbeitung im Bearbeitungs zentrum vorgenommen werden. Dies erhöht die Sicherheit während des Bearbeitens, insbe sondere während des Bohrens der Bolzenlöcher, gegen Durchbiegung des Kfz -Rades. Hier durch kann die Qualität der Bearbeitung erhöht werden. Die Erfindung betrifft ferner eine Aufspanneinheit, zur zeitweiligen Fixierung während eines Vermessungs- und Bearbeitungsvorgangs zumindest eines Kfz-Rades, umfassend zumindest drei, bevorzugt sechs, konzentrisch zu einer Zentralachse verschiebliche Spannelemente, wel- che geeignet sind am Kfz-Rad, bevorzugt an einem Felgenhorn des Kfz-Rades, anzugreifen und das Kfz-Rad in einer vorgebbaren Position und Lage zu spannen. Die erfindungsgemäße Aufspanneinheit weist eine erfindungsgemäße Messvorrichtung auf, wobei die Aktorlängs achse der Messvorrichtung mit der Zentralachse der Aufspanneinheit fluchtend angeordnet ist. By this embodiment, a support of the center hole adjacent arranged parts of the vehicle wheel can be made during machining in the machining center in a simple manner. This increases the safety during processing, in particular special while drilling the bolt holes, against deflection of the motor vehicle wheel. Hereby, the quality of the processing can be increased. The invention further relates to a clamping unit for temporarily fixing during a measuring and machining operation of at least one motor vehicle wheel, comprising at least three, preferably six, concentric to a central axis displaceable clamping elements, which are suitable on the vehicle wheel, preferably on a rim flange of the vehicle wheel, to attack and to stretch the vehicle wheel in a predeterminable position and location. The clamping unit according to the invention has a measuring device according to the invention, wherein the actuator longitudinal axis of the measuring device is arranged in alignment with the central axis of the clamping unit.
Der Vorteil dieser Aufspanneinheit liegt darin, dass in einer Nebenzeit des Bearbeitungszent rums, also während ein anderes Kfz-Rad bearbeitet wird, die Aufspannung und das Vermes sen in der oben angegeben Weise erfolgen kann. Dadurch kann die erforderliche Messzeit zur Ermittlung der Position und/oder Lage des Kfz-Rades vor dem Einwechseln in den Bearbei tungsbereich des Bearbeitungszentrums erfolgen und ein Ehnspannen und/oder das Vermessen innerhalb des Bearbeitungsraums entfällt. Durch die Kombination mit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung sind die bereits vorangehend diskutierten Vorteile auch auf die Aufspan neinheit übertragbar und werden hier nicht wiederholt. The advantage of this Aufspanneinheit is that in an off-time of Bearbeitungszent rums, so while another car wheel is processed, the clamping and the Vermes sen can be done in the manner indicated above. As a result, the required measuring time for determining the position and / or position of the vehicle wheel before switching to the machining area of the machining center can be carried out and a tensioning and / or measuring within the processing space is eliminated. By combining with the measuring device according to the invention, the advantages already discussed above can also be applied to the clamping unit and will not be repeated here.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Spannelemente mehrstufig zur Aufnahme von Kfz-Rädern mit unterschiedlichen Raddurchmessern ausgebildet sind. In addition, it can be provided that the clamping elements are formed in multiple stages for receiving motor vehicle wheels with different wheel diameters.
Die stufenweise Ausbildung der Spannelementoberseite ermöglicht auf einfache Weise die Aufnahme von Kfz-Rädern, welche gängige Raddurchmesser von z.B. 15 bis 22 Zoll aufwei sen. Ein Kfz-Rad wird dabei mit den Felgenhörnern auf korrespondierenden Spannelemento berseiten bzw. Rasten der Spannelemente aufgelegt und durch Zusammenfahren der konzent risch zur Zentralachse der Aufspanneinheit angeordneten Spannelemente eingespannt. Mitei nander korrespondierende Rasten bilden somit eine virtuelle Ebene, welche zur Rotations achse des Kfz-Rades normal stehen sollte. Ein möglicherweise„schräges“ Einlegen eines Kfz-Rades wird durch die erfindungsgemäße Messvorrichtung frühzeitig erkannt und kann durch die oben beschriebene Vermessung und Ermittlung von Korrekturgrößen ohne qualita tive Auswirkung für die nachfolgende Bearbeitung des Kfz-Rades bleiben. Dadurch wird ein sehr schnelles und robustes Hantieren und u.ET. sogar automatisiertes Manipulieren der Kfz- Räder ermöglicht. Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass der Mess- kopf der Messvorrichtung in der Ruheposition relativ zu einer horizontalen zwischen den Spannelementen ausgebildeten Ebene versenkbar ausgebildet ist. The gradual design of the clamping element top allows a simple way the inclusion of motor vehicle wheels, which usual wheel diameter of eg 15 to 22 inches aufwei sen. A motor vehicle wheel is placed with the rim flanges on corresponding Spannelemento berseiten or detents of the clamping elements and clamped by moving together of the concentric risch arranged to the central axis of the clamping unit clamping elements. Mitei nander corresponding latches thus form a virtual plane, which should be normal to the rotation axis of the vehicle wheel. A possibly "oblique" inserting a vehicle wheel is detected by the measuring device according to the invention early and can remain through the above-described measurement and determination of correction variables without qualita tive effect for the subsequent processing of the vehicle wheel. This will give a very fast and robust handling and u.ET. even automated manipulation of the vehicle wheels. Also advantageous is an embodiment according to which it can be provided that the measuring head of the measuring device is designed to be retractable in the rest position relative to a horizontal plane formed between the clamping elements.
Das„Versenken“ des Messkopfes relativ zur Ebene Rast- bzw. Spannelemente kann die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Messvorrichtung während des Einlegens bzw. Herausnehmens eines Kfz-Rades effizient reduzieren. Die sehr robuste und wartungsarme Aufspanneinheit bzw. Messvorrichtung kann daher Wartungsintervalle verlängern und damit verbundene Reparatur- und Wartungskosten einsparen. The "countersinking" of the probe relative to the plane detents can effectively reduce the likelihood of damage to the gauge during insertion or removal of a vehicle wheel. The very robust and low-maintenance clamping unit or measuring device can therefore extend maintenance intervals and save associated repair and maintenance costs.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Vermessung eines Versatzes einer Rotationsachse und/oder der Lage eines zur Bearbeitung in einer Aufspanneinheit gespannten Kfz-Rades, umfasst die Verfahrensschritte: The method according to the invention for measuring an offset of a rotation axis and / or the position of a motor vehicle wheel clamped for machining in a mounting unit comprises the method steps:
- Bereitstellen einer Messvorrichtung, welche eine Messmittelaufnahme mit einem höhenver stellbaren Messkopf umfasst, wobei der Messkopf mit einem, eine Aktorlängsachse aufwei senden, Aktor gekoppelt und mittels dem Aktor in Richtung der Aktorlängsachse zwischen einer Messposition und einer Ruheposition beweglich ausgebildet ist, und die einer Messvor richtung zumindest ein Messmittel, zur Vermessung des Versatzes der Rotationsachse des Kfz-Rads anhand von Positionskoordinaten eines Mittellochs in Querrichtung und/oder Axial richtung des Mittellochs des Kfz-Rades relativ zur Aktorlängsachse aufweist, wobei das zu mindest eine Messmittel derart ausgebildet ist, dass zur Vermessung keine Relativdrehung des Kfz-Rades zum Messkopf erforderlich ist und wobei das zumindest eine Messmittel zur Vermessung des Versatzes der Rotationsachse und/oder der Lage des Kfz-Rades in Querrich tung und/oder Axialrichtung entweder dazu ausgebildet ist die Positionskoordinaten des Mit tellochs durch einen Relativabstand zwischen Messkopf und dem Mittelloch zu vermessenden Kfz-Rad zu erfassen, oder dazu ausgebildet ist die Positionskoordinaten des Mittellochs als eine Relativposition des Messkopfes in der Messposition abweichend von der Position des Messkopfes in der Ruheposition zu erfassen;  - Providing a measuring device, which comprises a measuring device recording with a höhenver adjustable measuring head, wherein the measuring head with a, a Aktorlängsachse aufwei send, coupled actuator and is movable by means of the actuator in the direction of Aktorlängsachse between a measuring position and a rest position, and a Messvor Direction of at least one measuring means for measuring the offset of the rotational axis of the vehicle wheel based on position coordinates of a center hole in the transverse direction and / or axial direction of the center hole of the vehicle wheel relative to Aktorlängsachse, wherein the at least one measuring means is designed such that Surveying no relative rotation of the vehicle wheel to the measuring head is required and wherein the at least one measuring means for measuring the offset of the axis of rotation and / or the position of the vehicle wheel in transverse direction Rich and / or axial direction is either formed the position coordinates of the telloch with a through n to detect relative distance between the measuring head and the center hole to be measured vehicle wheel, or is adapted to detect the position coordinates of the center hole as a relative position of the measuring head in the measuring position deviating from the position of the measuring head in the rest position;
- Bewegen des Messkopfs in die Messposition mittels Aktor; und  - moving the measuring head into the measuring position by means of an actuator; and
- Vermessung der Position des Mittellochs und/oder der Lage des Kfz-Rades durch entweder - Measuring the position of the center hole and / or the position of the vehicle wheel by either
- Ermitteln des Relativabstands zwischen Messkopf und der Rotationsachse des zu vermes senden Kfz-Rads mittels dem dafür eingerichteten, bevorzugt zumindest zwei, besonders be- vorzugt drei, sternförmig in Radialrichtung angeordnete Sensorelemente umfassenden, Mess- mittels, durch Vermessung der Positionskoordinaten des Mittellochs an zumindest zwei, be- vorzugt drei, unterschiedlichen Punkten des Mittellochs, oder Determining the relative distance between the measuring head and the axis of rotation of the vehicle wheel to be transmitted by means of the device arranged therefor, preferably at least two, especially Preferably, three, radially arranged in the radial direction sensor elements comprising measuring means, by measuring the position coordinates of the center hole at least two, preferably three, different points of the center hole, or
- Ermitteln der Relativposition des Messkopfes in der Messposition abweichend von der Ru- heposition des, bevorzugt eine konvexe Form und einen relativ zum Mittelloch größeren Ma- ximaldurchmesser aufweisenden, Messkopfes durch Verschiebung des Messkopfes und in Querrichtung und/oder Axialrichtung relativ zur Ruheposition relativ zur Aktorlängsachse, wobei das zumindest eine Messmittel zur Vermessung der Relativposition des Messkopfes in der Messposition eine Auslenkung des Messkopfs in Querrichtung und/oder Axialrichtung er fasst;  - Determining the relative position of the measuring head in the measuring position deviating from the Ruh position of, preferably a convex shape and a relative to the center hole larger maximum diameter having, measuring head by displacement of the measuring head and in the transverse direction and / or axial relative to the rest position relative to the Aktorlängsachse , Wherein the at least one measuring means for measuring the relative position of the measuring head in the measuring position, a deflection of the measuring head in the transverse direction and / or axial direction he summarizes;
- Übertragen der Positionskoordinaten des Mittellochs als Vermessungsdaten an eine Anla- gensteuervorrichtung;  - transmitting the position coordinates of the center hole as survey data to a plant control device;
- Verwendung der Vermessungsdaten als Korrekturgrößen für eine anschließende Bearbeitung des Kfz-Rades bei unveränderter Aufspannung des Kfz-Rades.  - Use of the survey data as correction values for subsequent processing of the vehicle wheel with unchanged clamping of the vehicle wheel.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahren liegt in der einmaligen Aufspannung des Kfz- Rades in der Aufspanneinheit und der Möglichkeit die nachfolgende Bearbeitung hinsichtlich der Position und/oder Lage auf einfache Weise zu korrigieren. Die dabei erfolgende Vermes sung und Übertragung der Positionskoordinaten des Kfz-Rades wird auf relativ einfache Weise, ohne zusätzlich erforderliche Drehbewegung der Messvorrichtung oder des Kfz-Rades ermöglicht. Eventuell auftretende Abweichungen bzw. ein Versatz des Kfz-Rades in Quer- und/oder Vertikalrichtung können effizient ermittelt und als Korrekturgrößen über die Anla gensteuerung an das Bearbeitungszentrum übermittelt werden, wodurch ein ETmspannen und/oder erneutes Einmessen im Bearbeitungsbereich effizient vermieden werden können. Andere mit dem Verfahren verbundene Vorteile ergeben sich durch die Zusammenschau mit den bereits zuvor erwähnten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Messvorrichtung, welche an dieser Stelle auch für das Verfahren geltend gemacht werden. The advantage of the method according to the invention lies in the one-time clamping of the vehicle wheel in the clamping unit and the possibility of easily correcting the subsequent machining in terms of position and / or position. The case taking place Vermes solution and transmission of the position coordinates of the vehicle wheel is made possible in a relatively simple manner, without additionally required rotational movement of the measuring device or the vehicle wheel. Any deviations occurring or an offset of the vehicle wheel in the transverse and / or vertical direction can be efficiently determined and transmitted as correction variables on the Anla gene control to the machining center, whereby ETmspannen and / or re-measuring in the processing area can be efficiently avoided. Other advantages associated with the method result from the synopsis with the previously mentioned embodiments of the measuring device according to the invention, which are also claimed for the method at this point.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass bei der Vermessung zeitgleich ein etwaiger Versatz des Mittellochs relativ zur Zentralachse der Aufspanneinheit und eine etwaige Ver kippung des Kfz-Rades ermittelt wird. Dies ermöglicht eine besonders sichere und schnelle Methode um eine hohe Qualität bei der Bearbeitung des Kfz-Rades zu gewährleisten. According to a further development, it is possible that during the measurement at the same time any offset of the center hole is determined relative to the central axis of the Aufspanneinheit and any Ver tipping the vehicle wheel. This allows a particularly safe and fast method to ensure a high quality in the processing of the vehicle wheel.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn im Anschluss an die Übertragung die Korrekturgrößen zur Ermittlung von korrigierten Bolzenlochpositionen verwendet werden und anschließend die Bearbeitung von Bolzenlöchem erfolgt. Furthermore, it may be expedient if, following the transmission, the correction quantities are used to determine corrected pinhole positions and then the machining of bolt holes takes place.
Es hat sich insbesondere bei der Bestimmung der Bolzenlochpositionen als vorteilhaft erwie- sen, die Korrekturgrößen aus dem ermittelten Verfahren über die Anlagensteuerung an das Bearbeitungszentrum weiterzuleiten und dort eine entsprechende Repositionierung, und u.ET. sogar eine Verkippung, der Bolzenlochbohrungen durchzuführen. Dies kann als entscheiden der Beitrag bei der Vermeidung von Ausschuss und somit der Sicherstellung hoher Qualität von Kfz -Rädern dienen. Particularly in the determination of the bolt hole positions, it has proved advantageous to forward the correction quantities from the determined method via the system control to the machining center, where it repositions accordingly, and u.ET. even a tilt to perform the bolt hole drilling. This can serve as the deciding factor in avoiding waste and thus ensuring high quality of motor cycles.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass nach dem Messvorgang der Messkopf in seiner Messposition verbleibt und während der Bearbeitung der Bolzenlöcher der Messkopf oder eine Abstützfläche des Aktors zur Abstützung, bevorzugt an einer dem Mittelloch in Radial richtung nach außen benachbarten Anlagefläche des Kfz-Rades, eine Dämpfungskraft in Axi alrichtung aufbringt. In addition, it can be provided that remains after the measurement of the measuring head in its measuring position and during processing of the bolt holes of the measuring head or a support surface of the actuator for support, preferably on a center hole in the radial direction outwardly adjacent contact surface of the vehicle wheel, a Damping force in Axi alrichtung applies.
Die Aufbringung der Dämpfungskraft kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren von der gleichen Seite wie die Vermessung der Positionskoordinaten des Mittellochs und somit des Kfz-Rades erfolgen, wodurch eine zusätzliche Ab Stützvorrichtung überflüssig wird. Zudem kann eine vorgebbare Dämpfungskraft etwaige Vibrationen, und/oder Verzug und/oder uner wünschte Durchbiegung des Kfz-Rades im Bereich des Mittellochs reduzieren. Dies kann be sonders vorteilhaft bei einer u.U. schrägen Anstellung eines Bohrwerkzeugs und/oder bei Kfz- Rädem mit filigraner Konstruktion sein. The application of the damping force can be done with the inventive method from the same side as the measurement of the position coordinates of the center hole and thus the vehicle wheel, whereby an additional Ab support device is unnecessary. In addition, a predetermined damping force can reduce any vibrations, and / or delay and / or unwanted deflection of the vehicle wheel in the region of the center hole. This can be particularly advantageous in a u.U. oblique employment of a drilling tool and / or in motor vehicle wheels with filigree construction.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: Fig. 1 schematische Darstellung einer Messvorrichtung mit auslenkbarem Messkopf zur Vermessung eines Versatzes der Rotationsachse des Kfz-Rades von der Aktor längsachse bzw. Zentralachse in der Ruhe- und Messposition; In each case, in a highly simplified, schematic representation: Figure 1 is a schematic representation of a measuring device with deflectable measuring head for measuring an offset of the rotational axis of the vehicle wheel of the actuator longitudinal axis or central axis in the rest and measuring position.
Fig. 2 schematische Darstellung einer Messvorrichtung mit Messkopf welcher zur Fig. 2 is a schematic representation of a measuring device with measuring head which the
Vermessung eines Versatzes der Rotationsachse des Kfz-Rades von der Aktor längsachse bzw. Zentralachse in das Mittelloch einführbar ausgebildet ist;  Measuring an offset of the axis of rotation of the vehicle wheel of the actuator longitudinal axis or central axis is formed insertable into the center hole;
Fig. 3 schematische Schnittdarstellung des Funktionsprinzips einer Messvorrichtung mit auslenkbarem Messkopf zur Vermessung eines Versatzes der Rotationsachse des Kfz-Rades von der Aktorlängsachse bzw. Zentralachse in der Ruheposition (a) und Messposition (b); 3 is a schematic sectional view of the functional principle of a measuring device with deflectable measuring head for measuring an offset of the rotational axis of the motor vehicle wheel from the actuator longitudinal axis or central axis in the rest position (a) and measuring position (b);
Fig. 4 schematische Schnittdarstellung des Funktionsprinzips einer Messvorrichtung mit Fig. 4 is a schematic sectional view of the principle of operation of a measuring device with
Messkopf welcher zur Vermessung eines Versatzes der Rotationsachse des Kfz- Rades von der Aktorlängsachse bzw. Zentralachse in das Mittelloch einführbar ausgebildet ist in der Ruheposition (a) und Messposition (b);  Measuring head which is designed for measuring an offset of the rotational axis of the vehicle wheel of the actuator longitudinal axis or central axis inserted into the center hole in the rest position (a) and measuring position (b);
Fig. 5 schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform mit Längenmesselemen ten am Aktor in der linken Bildhälfte bzw. als Längenmessstab in der rechten Bildhälfte; 5 is a schematic sectional view of an embodiment with Längenmesselemen th on the actuator in the left half of the picture or as a length measuring rod in the right half of the figure;
Fig. 6 Ausführungsbeispiel einer Messvorrichtung mit Kommunikationsvorrichtung und Fig. 6 embodiment of a measuring device with communication device and
Energieversorgungsvorrichtung im Messkopf, bzw. einer Ladevorrichtung an bzw. in der Messmittelaufnahme;  Energy supply device in the measuring head, or a charging device on or in the measuring device recording;
Fig. 7 Schrägansicht eines Ausführungsbeispiels einer Aufspanneinheit mit integrierter Fig. 7 oblique view of an embodiment of a clamping unit with integrated
Messvorrichtung und mehrstufigen Spannelementen.  Measuring device and multi-stage clamping elements.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei- che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. By way of introduction, it should be noted that in the variously described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component designations, the disclosures contained in the entire description correspondingly apply mutatis mutandis to the same. che parts with the same reference numerals or the same component names transferred who can. Also, the position information selected in the description, such as above, un th, laterally, etc. related to the immediately described and illustrated figure and these position information in a change in position mutatis mutandis to transfer to the new location.
Die erfindungsgemäße Messvorrichtung 1 zur Vermessung eines Versatzes 10 einer Rotati onsachse 32 und/oder der Lage eines zur Bearbeitung in einer Aufspanneinheit 2 gespannten Kfz-Rades 3 ist schematisch in den Fig. 1 und 2 dargestellt. In beiden Figuren weist die Mess vorrichtung 1 eine Messmittelaufnahme 4 mit einem Aktor 11 und zumindest ein mit dem Ak tor 11 gekoppeltes Messmittel 6 auf. Am Aktor 11 in Vertikalrichtung nach oben angeordnet, ist ein Messkopf 5 ersichtlich. Der Messkopf 5 ist relativ zur Messmittelaufnahme 4 höhen verstellbar ausgebildet und mit dem, eine Aktorlängsachse 12 aufweisenden, Aktor 11 gekop pelt. In den Fig. 1 und 2 ist in der linken Abbildungshälfte die Ruheposition 9 des Messkopfes ersichtlich und in der jeweils rechten Bildhälfte eine Messposition 8 zu sehen. Der Messkopf 5 ist dabei zwischen der Ruheposition 9 und der Messposition 8 beweglich ausgebildet. Das zumindest eine Messmittel 6 ist derart eingerichtet, die Vermessung des Versatzes 10 der Ro tationsachse 32 anhand von Positionskoordinaten des Mittellochs 31 des Kfz-Rades 3 in zu mindest Querrichtung 13 und/oder die Position des Mittellochs in Axialrichtung 14 relativ zur Aktorlängsachse 12 zu bestimmen. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Anordnung des Mess mittels erfordert zur Vermessung der Positionskoordinaten des Mittellochs 31 keine Relativ drehung des Kfz-Rades 3 relativ zum Messkopf 5 und/oder der Aufspanneinheit 2. The inventive measuring device 1 for measuring an offset 10 of a Rotati onsachse 32 and / or the position of a tensioned for processing in a Aufspanneinheit 2 motor vehicle wheel 3 is shown schematically in Figs. 1 and 2. In both figures, the measuring device 1 has a measuring means receptacle 4 with an actuator 11 and at least one measuring means 6 coupled to the detector 11. Arranged on the actuator 11 in the vertical direction upward, a measuring head 5 can be seen. The measuring head 5 is designed to be adjustable in height relative to the measuring device receptacle 4 and coupled to the actuator 12 having an actuator longitudinal axis 12. In FIGS. 1 and 2, the rest position 9 of the measuring head can be seen in the left half of the illustration and a measuring position 8 can be seen in the respective right half of the image. The measuring head 5 is designed to be movable between the rest position 9 and the measuring position 8. The at least one measuring means 6 is arranged to determine the measurement of the offset 10 of the rotation axis 32 by means of position coordinates of the center hole 31 of the vehicle wheel 3 in at least the transverse direction 13 and / or the position of the center hole in the axial direction 14 relative to the actuator longitudinal axis 12 , The arrangement of the measuring means shown in FIGS. 1 and 2 requires for measuring the position coordinates of the center hole 31 no relative rotation of the vehicle wheel 3 relative to the measuring head 5 and / or the Aufspanneinheit second
In Fig. 1 ist eine schematische Schnittdarstellung durch die Messvorrichtung 1 gezeigt, in welcher ein Messmittel 6 derart ausgebildet ist, die Positionskoordinaten des Mittellochs 31 als eine Relativposition 17 des Messkopfes 5 in der Messposition 8 abweichend von der Posi tion des Messkopfes 5 in der Ruheposition 9 zu erfassen. Wie aus Fig. 1, in Zusammenschau mit Figuren 3a und 3b ersichtlich, wird in der Messposition 8 der Messkopf in Querrichtung 13 bei Kontaktierung des Kfz-Rades 3 am Mittelloch 31 ausgelenkt. Der beweglich am Aktor 11 angeordnete Messkopf 5 ermöglicht somit eine Auslenkung des Messkopfes 5 in die Rela tivposition 17 in Querrichtung 13 und/oder Axialrichtung 14 bzw. Vertikalrichtung. In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Messvorrichtung 1 schematisch im Querschnitt darge- stellt, wobei das zumindest eine Messmittel 6 zur Vermessung des Versatzes 10 dazu ausge- bildet ist, die Positionskoordinaten des Mittellochs 31 als Relativabstand 16 zwischen Mess- kopf 5 und dem Mittelloch 31 des zu vermessenden Kfz -Rades 3 zu erfassen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 ist dabei der Durchmesser des Messkopfes 5 geringer als der Durchmesser des Mittellochs 31 gewählt. Auf diese Weise wird der Messkopf in der Messpo- sition 8 in das Mittelloch 31 einführbar. Wie aus Fig. 2, in Zusammenschau mit Fig. 4a und 4b, ersichtlich, erfolgt die Vermessung des Relativabstandes 16 durch das Messmittel 6. In Fig. 1 is a schematic sectional view through the measuring device 1 is shown, in which a measuring means 6 is formed, the position coordinates of the center hole 31 as a relative position 17 of the measuring head 5 in the measuring position 8 deviating from the posi tion of the measuring head 5 in the rest position 9 to capture. As can be seen from FIG. 1, in conjunction with FIGS. 3 a and 3 b, in the measuring position 8 the measuring head is deflected in the transverse direction 13 when contacting the motor vehicle wheel 3 at the center hole 31. The movably arranged on the actuator 11 measuring head 5 thus allows a deflection of the measuring head 5 in the rela tivposition 17 in the transverse direction 13 and / or axial direction 14 and vertical direction. 2, a measuring device 1 according to the invention is shown schematically in cross-section, the at least one measuring means 6 being designed to measure the offset 10, the position coordinates of the central hole 31 being the relative distance 16 between the measuring head 5 and the center hole 31 to be measured of the vehicle wheel 3 to be measured. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the diameter of the measuring head 5 is selected smaller than the diameter of the center hole 31. In this way, the measuring head in the measuring position 8 can be inserted into the center hole 31. As can be seen from FIG. 2, in conjunction with FIGS. 4 a and 4 b, the measurement of the relative distance 16 is effected by the measuring means 6.
In Fig. 3 ist das Funktionsprinzip und eine mögliche Ausführungsform eines Messmittels 6 zur Bestimmung der Positionskoordinaten des Mittellochs 31 als Relativposition 17 des Mess- kopfes 5 schematisch dargestellt. Der Messkopf 5 in Fig. 3 weist hierbei eine konvexe Form in Axialrichtung 14 und einen im Vergleich zum Mittelloch 31 größeren Maximaldurchmes- ser auf. Der Messkopf 5 ist in Querrichtung 13 und/oder Axialrichtung 14 relativ zur Aktor längsachse 12 verschiebbar gelagert. In Fig. 3a ist der Messkopf 5 in der Ruheposition 9 dar gestellt. In der gewählten Darstellung weist das Messmittel 6 zumindest ein, bevorzugt meh rere, Sensorelement 7 auf, welches eine Verschiebung bzw. Auslenkung relativ zur Aktor längsachse 12 erfasst. Es kann dabei vorgesehen sein, dass eine Referenzmarkierung 36 mit dem Sensorelement 7 korrespondierend am Aktor 11 angeordnet ist. In Fig. 3b ist die Mess position 8 schematisch dargestellt. Hierbei ist es ersichtlich, dass durch die konvexe Form des Messkopfes 5 bei der Kontaktierung des Messkopfes 5 mit dem Kfz-Rad 3 im Bereich des Mittellochs 31 eine Art Selbstzentrierung und dadurch eine Auslenkung des Messkopfes 5 re lativ zur Aktorlängsachse 12 erfolgt. Auf diese Weise kommt es zum Einnehmen der Messpo sition 8 zu einer Relativposition 17 des Messkopfes 5, welche mit einem Versatz 10 der Rota tionsachse 32 des Kfz-Rades 3 relativ zur Aktorlängsachse 12 bzw. der Zentralachse 29 der Aufspanneinheit 2 korreliert. Auf diese Weise kann sehr exakt und einfach auf die Position der Rotationsachse 32 des Kfz-Rades rückgeschlossen werden. FIG. 3 schematically illustrates the functional principle and a possible embodiment of a measuring means 6 for determining the position coordinates of the center hole 31 as a relative position 17 of the measuring head 5. In this case, the measuring head 5 in FIG. 3 has a convex shape in the axial direction 14 and a larger maximum diameter in comparison to the central hole 31. The measuring head 5 is mounted in the transverse direction 13 and / or axial direction 14 relative to the actuator longitudinal axis 12 slidably. In Fig. 3a, the measuring head 5 is set in the rest position 9 is. In the selected representation, the measuring means 6 at least one, preferably meh rere, sensor element 7, which detects a displacement or displacement relative to the longitudinal axis 12 of the actuator. It can be provided that a reference mark 36 is arranged with the sensor element 7 corresponding to the actuator 11. In Fig. 3b the measuring position 8 is shown schematically. It can be seen that a kind of self-centering and thereby a deflection of the measuring head 5 re relatively to the Aktorlängsachse 12 takes place by the convex shape of the measuring head 5 in the contacting of the measuring head 5 with the motor vehicle 3 in the region of the center hole 31. In this way, there is the ingestion of Messpo position 8 to a relative position 17 of the measuring head 5, which tion axis 32 of the motor vehicle 3 relative to the Aktorlängsachse 12 and the central axis 29 of the Aufspanneinheit 2 correlated with an offset 10 of the Rota. In this way, can be deduced very accurately and easily to the position of the axis of rotation 32 of the vehicle wheel.
Die in Fig. 3 dargestellten Messmittel 6 bzw. Sensorelementen 7 stellen eine beispielhafte Anordnung dar, welche besonders geeignet ist, eine Verschiebung in Querrichtung 13 zu er fassen. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, dass die Anordnung des zumindest einen Messmittels 6 derart gewählt wird, dass die Verschiebung des Messkopf 5 zum Beispiel ent lang zumindest einer schiefen Ebene erfolgt, wodurch gleichzeitig die Detektion einer Quer- und Axial Verschiebung des Messkopfes 5 relativ zum Aktor 11 erfassbar wird. Auch in dieser nicht dargestellten Ausführungsform erfolgt die Bestimmung der Positionskoordinaten des Mittellochs 31 anhand der Relativposition 17 des Messkopfes 5 relativ zur Aktorlängsachse 12 bzw. dem Aktor 11 zwischen Ruheposition 9 und Messposition 8. The measuring means 6 or sensor elements 7 shown in FIG. 3 represent an exemplary arrangement which is particularly suitable for detecting a displacement in the transverse direction 13. However, it is within the scope of the invention that the arrangement of the at least one measuring means 6 is selected such that the displacement of the measuring head 5 takes place, for example, at least one inclined plane, whereby at the same time the detection of a transverse and axial displacement of the measuring head 5 relative to the actuator 11 can be detected. Also in this embodiment, not shown, the determination of the position coordinates of the center hole 31 is based on the relative position 17 of the measuring head 5 relative to the Aktorlängsachse 12 and the actuator 11 between rest position 9 and measuring position. 8
Das in Fig. 3 sowie Fig. 1 dargestellte Messmittel 6 kann zumindest ein optisches und/oder induktives und/oder kapazitives Sensorelement 7 umfassen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Sensorelemente 7 innenliegend im Messkopf 5 anordenbar und dadurch effizient gegen Beschädigung oder Verschmutzung von außen geschützt. Ferner kann aus Fig. 3b, in Zusam menschau mit Fig. 1, ersehen werden, dass mittels dem Messkopf 5 bzw. dem Aktor 11 eine Dämpfungskraft 37 in Vertikalrichtung bzw. Axialrichtung 14 zur Abstützung von zumindest Teilen des Kfz-Rades 3 aufgebracht werden kann. Durch die konvexe Form des Messkopfes 5 wird eine Art Selbstzentrierung erreicht, wodurch die Krafteinleitung der Dämpfungskraft 37 homogen über den Umfang erfolgt. The measuring means 6 shown in FIG. 3 and FIG. 1 can comprise at least one optical and / or inductive and / or capacitive sensor element 7. As can be seen from FIG. 3, the sensor elements 7 can be arranged on the inside in the measuring head 5 and are thus efficiently protected against damage or contamination from the outside. Furthermore, it can be seen from FIG. 3b, in conjunction with FIG. 1, that by means of the measuring head 5 or the actuator 11 a damping force 37 can be applied in the vertical direction or axial direction 14 for supporting at least parts of the motor vehicle wheel 3 , By the convex shape of the measuring head 5, a kind of self-centering is achieved, whereby the introduction of force of the damping force 37 takes place homogeneously over the circumference.
Ferner liegt eine nicht dargestellte Ausführungsform im Rahmen der Erfindung, bei der das Messmittel 6, welches zur gleichzeitigen Vermessung der Relativposition 17 des Messkopfs 5 in Querrichtung 13 und Axialrichtung 14 dient, als Biegestab ausgebildet ist, welcher am oder zumindest teilweise innerhalb des Aktors 11 angeordnet ist und mit dem Messkopf 5 gekop- pelt ist. Eine derartige Ausbildung des Messmittels 6 als Biegestab kann überdies Vorteile bei der Ermittlung und Steuerung der Dämpfungskraft 37 bieten. Furthermore, an embodiment not shown is within the scope of the invention, in which the measuring means 6, which serves for the simultaneous measurement of the relative position 17 of the measuring head 5 in the transverse direction 13 and axial direction 14, is designed as a bending bar, which is arranged on or at least partially within the actuator 11 is and is coupled to the measuring head 5. Such a design of the measuring means 6 as a bending rod can also offer advantages in the determination and control of the damping force 37.
Analog zur Beschreibung der Darstellung 3 wird in Fig. 4a und b eine Messvorrichtung 1 schematisch im Schnitt dargestellt. Die weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Messvorrichtung 1 verwendet wiederum für gleiche Teile gleiche Be- zugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis Fig.3. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den voran gegangenen Abbildungen hingewiesen bzw. Bezug genommen. In der gewählten Darstellung wird ein Schnitt durch eines von zwei, bevorzugt drei, Sensorelementen 7 des Messmittels 6, welche im Messkopf 5 angeordnet sind, dargestellt. In Fig. 4a ist die Ruheposition 9 ersicht lich, in welcher der Aktor 11 bzw. der mit dem Aktor 11 gekoppelte Messkopf 5 in eingefah renem Zustand zu sehen ist. In Fig. 4b ist die Messposition 8 dargestellt, wobei das zumindest eine Messmittel 6 als zumindest zwei, bevorzugt drei, radial und sternförmig angeordnete Sensorelemente 7 zur Vermessung der Positionskoordinaten des Mittellochs 31 im Messkopf angeordnet sind. In der Darstellung ist der Schnitt durch eines dieser Sensorelemente 7 bzw. als Messtaster 19 ausgebildetes Sensorelement 7 ersichtlich. Die in Fig. 4 in Zusammenschau mit Fig. 2 ersichtlichen Messmittel 6 bzw. Sensorelemente 7 können als berührungslose Ab- standssensoren 18 oder in Radialrichtung 15 bewegliche Messtaster 19 ausgebildet sein. Das Prinzip eines berührungslosen Abstandssensors 18 ist zur Verdeutlichung in Fig. 2 als strich- lierte Linien dargestellt, welche den Detektionsbereich des Abstandssensors 18 andeuten. In Fig. 4b ist eine beispielhafte Anordnung eines beweglichen Messtasters 19 schematisch dar gestellt, welcher zur Erfassung des Relativabstandes 16 in Radialrichtung 15 ausfahrbar aus gestaltet ist. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Sensorelemente 7 zumindest zeit weilig, zum Beispiel durch eine Blende, nach außen hin abgedeckt und somit geschützt sind. Wie in Fig. 4b ersichtlich, erfolgt die Vermessung der Positionskoordinaten des Mittellochs 31 durch die Vermessung des Relativabstandes 16 zwischen Messkopf 5 und dem Mittelloch 31, wobei dieser Relativabstand 16 zum Versatz 10 der Rotationsachse 32 relativ zur Aktor längsachse 12 bzw. Zentralachse 29 korreliert. Auf diese Weise kann relativ einfach durch die Kenntnis der Position der Aktorlängsachse 12 auf die Position der Rotationsachse 32 rückge schlossen werden. Analogously to the description of the illustration 3, a measuring device 1 is shown schematically in section in FIGS. 4a and b. The further and optionally independent embodiment of the measuring device 1 again uses the same reference numerals or component designations for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 3. To avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding figures. In the selected representation, a section through one of two, preferably three, sensor elements 7 of the measuring means 6, which are arranged in the measuring head 5, is shown. In Fig. 4a, the rest position 9 ersicht Lich, in which the actuator 11 and coupled to the actuator 11 measuring head 5 is seen in gefah renem state. FIG. 4b shows the measuring position 8, wherein the at least one measuring means 6 is arranged as at least two, preferably three, radially and star-shaped Sensor elements 7 are arranged for measuring the position coordinates of the center hole 31 in the measuring head. In the illustration, the section through one of these sensor elements 7 and formed as a probe 19 sensor element 7 can be seen. The measuring means 6 or sensor elements 7 shown in FIG. 4 in conjunction with FIG. 2 can be designed as contactless distance sensors 18 or measuring probes 19 movable in the radial direction 15. The principle of a contactless distance sensor 18 is shown for clarity in FIG. 2 as dashed lines, which indicate the detection range of the distance sensor 18. In Fig. 4b is an exemplary arrangement of a movable probe 19 is shown schematically, which is designed to detect the relative distance 16 in the radial direction 15 extendable from. It has proven to be advantageous if the sensor elements 7 at least temporarily, for example, covered by an aperture, to the outside and thus protected. As shown in Fig. 4b, the measurement of the position coordinates of the center hole 31 by measuring the relative distance 16 between the measuring head 5 and the center hole 31, wherein this relative distance 16 to the offset 10 of the axis of rotation 32 relative to the actuator longitudinal axis 12 and central axis 29 correlates. In this way, it can be closed relatively easily by the knowledge of the position of the actuator longitudinal axis 12 to the position of the axis of rotation 32 rückge.
Des Weiteren ist aus Fig. 4 ersichtlich, dass eine Abstützfläche 21 am Aktor 11 in Radialrich tung 15 hervorragend angeordnet ist, welche zur Auflage an einer dem Mittelloch 31 in Radi alrichtung 15 nach außen benachbarten Anlagefläche 20 des Kfz -Rades 3 dient. Mittels dieser Abstützfläche 21 ist die Aufbringung einer Dämpfungskraft 37 zur Abstützung von zumindest Teilen des Kfz-Rades 3 in Vertikalrichtung bzw. Axialrichtung 14 möglich. Furthermore, it is apparent from Fig. 4 that a support surface 21 on the actuator 11 in Radialrich device 15 is excellently arranged, which serves to rest on a center hole 31 in Radi alrichtung 15 outwardly adjacent contact surface 20 of the motor vehicle 3. By means of this support surface 21, the application of a damping force 37 for supporting at least parts of the motor vehicle wheel 3 in the vertical direction or axial direction 14 is possible.
In Fig. 5 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Messvorrichtung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis Fig. 4, sowie Fig. 6, verwendet werden. Elm unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Abbildungen hingewiesen bzw. Bezug genommen. In Fig. 5 sind zwei beispielhafte Schnittdarstellungen gezeigt, wobei das Messmittel 6 bzw. dessen Senso relemente 7 zur Ermittlung einer Vertikalauslenkung bzw. Vertikalverschiebung 28 des Ak tors 11 schematisch dargestellt sind. Dieses als Längenmesselement 26 ausgebildete Messmit- tel 6 kann zur Ermittlung der Lage des Kfz -Rades 3 verwendet werden. Ein derartiges Län genmesselement 26 kann in Kombination bzw. als Teil eines zuvor genannten Messmittels 6, welches zur Ermittlung eines Versatzes 10 in Querrichtung ausgebildet ist, verwendet werden oder auch eigenständig als Messmittel 6 zur alleinigen Ermittlung der Lage verwendet wer den. Gemäß der erfinderischen Idee ist dabei das Messmittel 6 nicht zwingend auf eine An ordnung im Messkopf 5 beschränkt, sondern kann gegebenenfalls auch an oder zumindest teilweise innerhalb der Messmittelaufnahme 4 und/oder des Aktors 11 angeordnet sein. In Fig. 5 ist in der linken Bildhälfte der Aktor 11 in einer von der Ruheposition 9 abweichenden Messposition 8 dargestellt. Am Aktor 11 ist dabei ein zusätzliches Längenmesselement 26 zur Vermessung der Vertikalverschiebung 28 des Aktors 11 gezeigt. Analog zu den Ausführun gen von Fig. 3 kann ein derartiges Längenmesselement 26 ebenfalls als optisches kapazitives und/oder induktives Sensorelement 7 ausgebildet sein. Die dargestellten Referenzmarkierun gen 36 an der Messmittelaufnahme 4 können zur exakten Vermessung der Vertikalverschie bung 28 z.B. an der Innenwand der Messmittelaufnahme 4 angeordnet sein, sind jedoch ab hängig vom Typ des verwendeten Längenmesselements 26 nicht zwingend erforderlich. Eine besonders einfache Ausführung eines Längenmesselements 26 ist in der rechten Bildhälfte von Fig. 5 als ein Längenmessstab 27 dargestellt, welcher eine Vertikalverschiebung 28 des Aktors erfasst. Die in Fig. 5 dargestellten Längenmesselemente können als eigenständiges Messmittel 6 betrachtet werden, welches entweder in Kombination mit einem Messmittel 6 der Fig. 1 bis 4 oder auch als eigenständiges Messmittel 6 ausgebildet sein. Die Verwendung eines Längenmesselementes 26 und/oder einer Messvorrichtung, wie in den vorhergehenden Beispielen 1 bis 4 gezeigt, dient insbesondere dazu, eine Verkippung und/oder vertikale Lage des Kfz-Rades 3 abweichend von einer zu erwartenden Soll-Position zu detektieren. FIG. 5 shows a further embodiment of the measuring device 1, which may be independent of itself, wherein the same reference numerals or component designations are again used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 4 and FIG. 6. To avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding figures. In Fig. 5 are two exemplary sectional views are shown, wherein the measuring means 6 and its Senso relemente 7 for determining a vertical displacement or vertical displacement 28 of the Ak sector 11 are shown schematically. This measuring element designed as a length measuring element 26 tel 6 can be used to determine the position of the motor vehicle wheel 3. Such a length measuring element 26 can be used in combination or as part of a previously mentioned measuring means 6, which is designed to determine an offset 10 in the transverse direction, or used independently as a measuring means 6 for the sole determination of the situation who the. According to the inventive idea, the measuring means 6 is not necessarily limited to an arrangement in the measuring head 5, but may optionally also be arranged on or at least partially within the measuring means receptacle 4 and / or the actuator 11. 5, the actuator 11 is shown in a deviating from the rest position 9 measuring position 8 in the left half of the figure. In this case, an additional length measuring element 26 for measuring the vertical displacement 28 of the actuator 11 is shown on the actuator 11. Analogous to the Ausführun gene of Fig. 3, such a length measuring element 26 may also be formed as an optical capacitive and / or inductive sensor element 7. The illustrated Referenzmarkierun conditions 36 on the measuring device receptacle 4 can be arranged for exact measurement of Vertikalverschie advertising 28, for example, on the inner wall of the measuring device receptacle 4, but are not necessarily dependent on the type of length measuring element 26 used. A particularly simple embodiment of a length measuring element 26 is shown in the right half of FIG. 5 as a length measuring rod 27, which detects a vertical displacement 28 of the actuator. The length measuring elements shown in Fig. 5 can be considered as an independent measuring means 6, which may be formed either in combination with a measuring means 6 of FIG. 1 to 4 or as an independent measuring means 6. The use of a length measuring element 26 and / or a measuring device, as shown in the preceding examples 1 to 4, serves in particular to detect a tilting and / or vertical position of the motor vehicle 3 deviating from an expected desired position.
Es ist besonders vorteilhaft die in den Fig. 1 bis 7 dargestellte Messvorrichtung 1 mit einem pneumatisch oder hydraulisch oder elektromechanischen Antrieb zur Aufbringung einer Dämpfungskraft 37 auf den Aktor 11 und somit auf zumindest Teile des zu kontaktierenden Kfz-Rades 3 auszubilden. It is particularly advantageous to form the measuring device 1 shown in FIGS. 1 to 7 with a pneumatic or hydraulic or electromechanical drive for applying a damping force 37 to the actuator 11 and thus to at least parts of the motor vehicle wheel 3 to be contacted.
In Fig. 6 ist eine erfindungsgemäße Messvorrichtung 1 dargestellt, wobei das Messmittel 6 über eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 22 zur Übertragung der Positionskoordinaten des Mittellochs 31 als Vermessungsdaten an eine Anlagensteuervorrichtung 23 aufweist. Die Kommunikationsvorrichtung 22 ist dabei bevorzugt als WLAN oder Bluetooth Sende-bzw. Empfangseinrichtung ausgebildet. Ferner ist aus Fig. 6 ersichtlich, dass zur Vermeidung von Energieversorgungskabeln an oder innerhalb des Aktors 11 eine Energieversorgungsvorrich tung 24 innerhalb des Messkopfes 5 angeordnet ist. Auf diese Weise werden das Messmittel 6 bzw. die Sensorelemente 7 sowie eine optionale Kommunikationsvorrichtung 22 mit Energie versorgt. Strichliert dargestellt ist dabei der Messkopf in der Ruheposition 9 . In dieser Ruhe position 9 kommt der Messkopf 5 bzw. dessen Energieversorgungsvorrichtung 24 in den Na hebereich einer korrespondierenden Ladevorrichtung 25, welche an der Messmittelaufnahme 4 bevorzugt angeordnet ist. Die in Fig. 6 dargestellte Kommunikationsvorrichtung 22 und/o- der die Energieversorgungsvorrichtung 24 sowie die korrespondierende Ladevorrichtung 25 sind mit allen Ausführungsformen, welche vorangehend beschrieben wurden, kompatibel.FIG. 6 shows a measuring device 1 according to the invention, wherein the measuring device 6 has a wireless communication device 22 for transmitting the position coordinates of the central hole 31 as surveying data to a system control device 23. The communication device 22 is preferably as a WLAN or Bluetooth transmitting or. Receiving device formed. Furthermore, it can be seen from FIG. 6 that, to avoid power supply cables on or within the actuator 11, a device 24 for supplying power supply 24 is arranged within the measuring head 5. In this way, the measuring means 6 and the sensor elements 7 and an optional communication device 22 are supplied with energy. Dashed lines show the measuring head in the rest position 9. In this rest position 9, the measuring head 5 or its energy supply device 24 comes in the Na hebereich a corresponding loading device 25, which is preferably arranged on the measuring device receptacle 4. The communication device 22 and / or the power supply device 24 and the corresponding charging device 25 illustrated in FIG. 6 are compatible with all the embodiments described above.
In Fig. 7 ist eine erfindungsgemäße Aufspanneinheit 2 zur zeitweiligen Fixierung während ei nes Vermessungs- und/oder Bearbeitungsvorganges eines Kfz -Rades 3 schematisch darge stellt. Die Aufspanneinheit 2 weist dabei in der gewählten Darstellung sechs konzentrisch zu einer Zentralachse 29 bzw. Aktorlängsachse 12 beweglich angeordnete Spannelemente 30 auf. Das Kfz-Rad 3 wird durch Zusammenfahren der Spannelemente 30 am Felgenhorn 33 an sechs Punkten angegriffen bzw. gespannt. Nach dem Spannen des Kfz-Rades 3 kann ein Messvorgang mittels der Messvorrichtung 1 durchgeführt werden. Die Messposition 8 des Messkopfes 5 ist dabei strichliert dargestellt. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, fällt die Aktorlängs achse 12 mit der Zentralachse 29 der Aufspann einheit zusammen. Die Spannelemente 30 wei sen mehrere Stufen auf, wodurch Kfz -Räder 3 mit unterschiedlichen Raddurchmessem 34 aufgenommen werden können. Die erfindungsgemäße Aufspanneinheit 2 bzw. die erfindungs- gemäße Messvorrichtung 1 ermöglichen in der zuvor erwähnten Weise ein sehr rasches und sicheres Erkennen einer möglichen Schräglage des Kfz-Rades 3 innerhalb der Aufspannein heit 2 in den Spannelementen 30. In Fig. 7, a clamping unit 2 according to the invention for temporary fixation during egg nes surveying and / or machining operation of a motor vehicle 3 is schematically Darge presents. The clamping unit 2 has in the selected representation six concentrically to a central axis 29 and Aktorlängsachse 12 movably arranged clamping elements 30. The vehicle wheel 3 is attacked or tightened by moving together the clamping elements 30 on the rim flange 33 at six points. After tensioning the vehicle wheel 3, a measuring operation can be carried out by means of the measuring device 1. The measuring position 8 of the measuring head 5 is shown by dashed lines. As can be seen from Fig. 7, the Aktorlängs axis 12 coincides with the central axis 29 of the clamping unit together. The clamping elements 30 wei sen several stages, whereby motor vehicle wheels 3 can be recorded with different Raddurchmessem 34. The clamping unit 2 according to the invention or the measuring device 1 according to the invention enable, in the aforementioned manner, a very rapid and reliable detection of a possible inclined position of the vehicle wheel 3 within the clamping unit 2 in the clamping elements 30.
Eine Aufspanneinheit 2, wie in Fig. 7 dargestellt, kann als Teil eines Bearbeitungszentrums in ein solches einschwenkbar ausgebildet sein, wodurch die einmalige Aufspannung des Kfz-Ra des in der Aufspanneinheit 2 beibehalten werden kann. Bevorzugt kommen zwei miteinander abwechselnd im Bearbeitungsbereich befindliche Aufspanneinheiten 2 zum Einsatz. Das Auf spannen und/oder Vermessen des Kfz-Rades 3 bzw. des Versatzes 10 des Mittellochs 31 kann somit in der Nebenzeit und bereits außerhalb des Bearbeitungsbereichs erfolgen. Gemäß der erfinderischen Idee wird ein etwaiger Versatz 10 der Rotationsachse 32 des Kfz-Rades 3 rela tiv zur Zentralachse 29 bzw. Aktorlängsachse 12 auf einfache und sichere Weise messbar. Die Anlagensteuervorrichtung 23 erhält vom Messmittel die Positionskoordinaten des Mittellochs 31 als Vermessungsdaten, welche nachfolgend als Korrekturgrößen für die anschließende Be- arbeitung des Kfz -Rades 3 bei unveränderter Aufspannung in der Aufspanneinheit 2 verwen det werden. Auf diese Weise ist die zeit- und kostenintensive Vermessung zum Beispiel der Bolzenlochpositionen innerhalb des Bearbeitungsraums des Bearbeitungszentrums obsolet. In der beispielhaft in Fig. 7 dargestellten Anordnung kann direkt an die Übertragung der Korrek turgrößen zur Ermittlung von korrigierten Bolzenlochpositionen die Bearbeitung bzw. Boh rung der Bolzenlöcher 35 erfolgen. In Zusammenschau mit den Fig. 1, 2, 3b und 4b ist er sichtlich, dass der Messkopf 5 oder eine Abstützfläche 21 des Aktors 11 zur Abstützung von zumindest Teilen des Kfz -Rades 3 mittels einer Dämpfungskraft 37 in Axialrichtung 14 ver wendet werden kann. A clamping unit 2, as shown in Fig. 7, may be formed as part of a machining center in such a swivel, whereby the one-time clamping of the motor vehicle Ra in the Aufspanneinheit 2 can be maintained. Preferably, two clamping units 2, which are alternately located in the processing area, are used. On the span and / or measuring of the vehicle wheel 3 and the offset 10 of the center hole 31 can thus take place in the off-time and already outside the processing area. According to the inventive idea, any offset 10 of the axis of rotation 32 of the motor vehicle wheel 3 relative to the central axis 29 and Aktorlängsachse 12 can be measured in a simple and secure manner. The Plant control device 23 receives from the measuring means the position coordinates of the center hole 31 as surveying data, which are subsequently used as correction quantities for the subsequent processing of the motor vehicle wheel 3 with unchanged clamping in the clamping unit 2. In this way, the time-consuming and expensive measurement of, for example, the pinhole positions within the processing space of the machining center is obsolete. In the arrangement shown by way of example in Fig. 7, the processing or drilling tion of the bolt holes 35 can be made directly to the transmission of Korrek turgrößen to determine corrected pinhole positions. In conjunction with FIGS. 1, 2, 3b and 4b, it is clear that the measuring head 5 or a support surface 21 of the actuator 11 for supporting at least parts of the motor vehicle 3 by means of a damping force 37 in the axial direction 14 ver can be used.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dersel ben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfüh rungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. The embodiments show possible embodiments, it being noted at this point be that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments dersel ben, but also various combinations of the individual Ausfüh insurance variants are mutually possible and this variation possibility due to the teaching of technical action representational invention in the skill of those skilled in this technical field.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmals kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie len können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen wer den. The scope of protection is determined by the claims. However, the description and drawings are to be considered to interpret the claims. Individual features or feature combinations from the illustrated and described different Ausführungsbeispie len can represent for themselves inventive solutions. The independent inventive solutions underlying task can the description taken from who the.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verste hen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10. Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge- stellt wurden. All information on ranges of values in objective description should be understood to include these arbitrary and all sub-ranges thereof, eg the indication 1 to 10 should be understood as including all sub-ranges, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10 are, ie all subregions begin with a lower limit of 1 or greater and end at an upper limit of 10 or less, eg 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1, or 5.5 to 10. For the sake of order, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the structure, elements have been shown partly out of scale and / or enlarged and / or reduced in size.
Bezugszeichenaufstellung Messvorrichtung 24 Energi eversorgungsvorri chtung Aufspanneinheit 25 Ladevorrichtung Reference Designation Measuring Device 24 Power Supply Device Clamping Device 25 Charging Device
Kfz- Rad 26 Längenmesselement Car wheel 26 length measuring element
Messmittelaufnahme 27 Längenmessstab Measuring device holder 27 Length measuring rod
Messkopf 28 V ertikal ver schi ebung Measuring head 28 Vertical calibration
Messmittel 29 Zentralachse Measuring means 29 Central axis
Sensorelement 30 Spannelement  Sensor element 30 clamping element
Messposition 31 Mittelloch Measuring position 31 center hole
Ruheposition 32 Rotationsachse des Kfz-Rads Versatz 33 Felgenhorn Rest position 32 Rotation axis of the vehicle wheel Offset 33 Rim horn
Aktor 34 Raddurchmessern  Actuator 34 wheel diameters
Aktorlängsachse 35 Bolzenloch  Actuator longitudinal axis 35 Bolt hole
Querrichtung 36 Referenzmarkierung  Transverse 36 Reference mark
Axialrichtung 37 Dämpfungskraft  Axial direction 37 damping force
Radialrichtung  radial direction
Relativabstand  relative distance
Relativposition  relative position
Abstandssensor  distance sensor
Messtaster  probe
Anlagefläche  contact surface
Ab Stützfläche  From support surface
Kommunikationsvorrichtung  communication device
Anlagensteuervorrichtung  Conditioning control device

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Messvorrichtung (1) zur Vermessung eines Versatzes (10) einer Rotationsachse (32) und/oder der Lage eines zur Bearbeitung in einer Aufspanneinheit (2) gespannten Kfz- Rades (3), umfassend, 1. Measuring device (1) for measuring an offset (10) of a rotation axis (32) and / or the position of a vehicle in a clamping unit (2) tensioned vehicle wheel (3) comprising
eine Messmittelaufnahme (4), welche einen höhenverstellbaren Messkopf (5) umfasst, wobei der Messkopf (5) mit einem, eine Aktorlängsachse (12) aufweisenden, Aktor (11) gekoppelt und mittels dem Aktor (11) in Richtung der Aktorlängsachse (12) zwischen einer Messposi- tion (8) und einer Ruheposition (9) beweglich ausgebildet ist, und a measuring means receptacle (4) which comprises a height-adjustable measuring head (5), the measuring head (5) being coupled to an actuator (11) having an actuator longitudinal axis (12) and being moved in the direction of the actuator longitudinal axis (12) by means of the actuator (11) is designed to be movable between a measuring position (8) and a rest position (9), and
zumindest ein Messmittel (6), zur Vermessung des Versatzes (10) der Rotationsachse (32) des Kfz-Rads (3) anhand von Positionskoordinaten eines Mittellochs (31) in Querrichtung (13) und/oder Axialrichtung (14) des Mittellochs (31) des Kfz -Rades (3) relativ zur Aktorlängs achse (12), at least one measuring means (6) for measuring the offset (10) of the rotational axis (32) of the motor vehicle wheel (3) on the basis of position coordinates of a center hole (31) in the transverse direction (13) and / or axial direction (14) of the center hole (31 ) of the motor vehicle wheel (3) relative to the actuator longitudinal axis (12),
wobei das zumindest eine Messmittel (6) derart ausgebildet ist, dass zur Vermessung keine Relativdrehung des Kfz -Rades (3) zum Messkopf (5) erforderlich ist und wherein the at least one measuring means (6) is designed such that for the measurement no relative rotation of the motor vehicle wheel (3) to the measuring head (5) is required and
wobei das zumindest eine Messmittel (6) zur Vermessung des Versatzes (10) der Rotations achse (32) und/oder der Lage des Kfz-Rades (3) in Querrichtung (13) und/oder Axialrichtung (14): wherein the at least one measuring means (6) for measuring the offset (10) of the rotation axis (32) and / or the position of the motor vehicle wheel (3) in the transverse direction (13) and / or axial direction (14):
- dazu ausgebildet ist die Positionskoordinaten des Mittellochs (31) als Relativabstand (16) zwischen Messkopf (5) und dem Mittelloch (31) zu vermessenden Kfz-Rades (3) zu erfassen, oder  - Is designed to detect the position coordinates of the center hole (31) as a relative distance (16) between the measuring head (5) and the center hole (31) to be measured vehicle wheel (3), or
- dazu ausgebildet ist die Positionskoordinaten des Mittellochs (31) als eine Relativposition (17) des Messkopfes (5) in der Messposition (8) abweichend von der Position des Messkopfes (5) in der Ruheposition (9) zu erfassen.  - Is designed to detect the position coordinates of the center hole (31) as a relative position (17) of the measuring head (5) in the measuring position (8) deviating from the position of the measuring head (5) in the rest position (9).
2. Messvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Mess kopf (5) zur Vermessung des Relativabstand (16) zwischen Messkopf (5) und dem zu vermes senden Kfz-Rad (3) einen geringeren Durchmesser als das Mittelloch (31) des Kfz-Rades (3) aufweist und somit der Messkopf (5) in der Messposition (8) in das Mittelloch (31) einführbar ausgebildet ist, wobei das zumindest eine Messmittel (6) zumindest zwei, bevorzugt drei, ra dial und sternförmig angeordnete Sensorelemente (7) zur Vermessung der Positionskoordina ten des Mittellochs (31) als jeweiligen Relativabstand (16) des jeweiligen Sensorelements (7) vom Mittelloch (31) umfasst. 2. Measuring device (1) according to claim 1, characterized in that the measuring head (5) for measuring the relative distance (16) between the measuring head (5) and the vermes to send vehicle wheel (3) has a smaller diameter than the center hole (31 ) of the vehicle wheel (3) and thus the measuring head (5) in the measuring position (8) in the central hole (31) is insertable, wherein the at least one measuring means (6) at least two, preferably three, ra dial and star-shaped arranged sensor elements (7) for measuring the Positionskoordina th of the center hole (31) as a respective relative distance (16) of the respective sensor element (7) from the central hole (31).
3. Messvorrichtung (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Senso- relemente (7) als berührungslose Abstandssensoren (18) oder in Radialrichtung (15) bewegli che Messtaster (19) ausgebildet sind. 3. Measuring device (1) according to claim 2, characterized in that the sensor elements (7) are designed as contactless distance sensors (18) or in the radial direction (15), movable measuring probes (19).
4. Messvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (11) eine zur Auflage an einer dem Mittelloch (31) in Radialrichtung (15) nach außen benachbarten Anlagefläche (20) des Kfz-Rades (3) geeignete und gegenüber dem Messkopf (5) in Radialrichtung (3) vorragende Abstützfläche (21) aufweist. 4. Measuring device (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the actuator (11) for resting on a central hole (31) in the radial direction (15) outwardly adjacent contact surface (20) of the motor vehicle wheel (3) suitable and with respect to the measuring head (5) in the radial direction (3) projecting support surface (21).
5. Messvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Mess- kopf (5) eine in Axialrichtung (14) konvexe Form und einen relativ zum Mittelloch (31) grö- ßeren Maximaldurchmesser aufweist, 5. measuring device (1) according to claim 1, characterized in that the measuring head (5) has a convex shape in the axial direction (14) and a relative to the central hole (31) larger ßeren diameter,
und in Querrichtung (13) und/oder Axialrichtung (14) relativ zur Aktorlängsachse (12) ver schiebbar gelagert ist, und and in the transverse direction (13) and / or axial direction (14) relative to the actuator longitudinal axis (12) is slidably mounted ver, and
wobei das zumindest eine Messmittel (6) zur Vermessung der Positionskoordinaten des Mit tellochs (31) anhand der Relativposition (17) des Messkopfes (5) in der Messposition (8), der art ausgebildet ist, dass in der Messposition (8) eine Auslenkung des Messkopfs (5) in Quer richtung (13) und/oder Axialrichtung (14) relativ zur Ruheposition (9) erfassbar ist. wherein the at least one measuring means (6) for measuring the position coordinates of the center hole (31) on the basis of the relative position (17) of the measuring head (5) in the measuring position (8), the art is formed such that in the measuring position (8) a deflection of the measuring head (5) in the transverse direction (13) and / or axial direction (14) relative to the rest position (9) can be detected.
6. Messvorrichtung (1) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass das zumin dest eine Messmittel (6) zumindest ein optisches und/oder induktives und/oder ein kapazitives Sensorelement (7) umfasst. 6. Measuring device (1) according to claim 5, characterized in that the at least one measuring means (6) comprises at least one optical and / or inductive and / or a capacitive sensor element (7).
7. Messvorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass zur gleichzeitigen Vermessung der Relativposition (17) des Messkopfs (5) in Querrichtung (13) und Axialrichtung (14) der Messkopf (5) an einem innerhalb des Aktors (11) angeordneten, als Biegestab ausgebildeten Messmittel (6), gelagert ist. 7. Measuring device (1) according to claim 5 or 6, characterized in that for simultaneous measurement of the relative position (17) of the measuring head (5) in the transverse direction (13) and axial direction (14) of the measuring head (5) at one within the actuator (11 ), designed as a bending rod measuring means (6) is mounted.
8. Messvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch ge kennzeichnet, dass das zumindest eine Messmittel (6) innerhalb des Messkopf (5) von außen zumindest zeitweise sichtverborgen angeordnet ist. 8. Measuring device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one measuring means (6) within the measuring head (5) is arranged from the outside at least temporarily hidden from view.
9. Messvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch ge kennzeichnet, dass das Messmittel (6) eine drahtlose, bevorzugt WLAN- oder Bluetooth-, Kommunikationsvorrichtung (22) zur Übertragung der Positionskoordinaten des Mittellochs (31) als Vermessungsdaten an eine Anlagensteuervorrichtung (23) umfasst. 9. Measuring device (1) according to one of the preceding claims characterized in that the measuring means (6) a wireless, preferably wireless or Bluetooth, communication device (22) for transmitting the position coordinates of the center hole (31) as surveying data to a plant control device ( 23).
10. Messvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch ge- kennzeichnet, dass das Messmittel (6) zur Vermeidung von, den Aktor (11) und/oder den Messkopf (5) durchdringenden, Energieversorgungskabeln eine, bevorzugt durch induktive und/oder kapazitive, in der Ruheposition (9) wiederaufladbare Energieversorgungsvorrich tung (24) aufweist. 10. Measuring device (1) according to one of the preceding claims characterized in that the measuring means (6) to avoid, the actuator (11) and / or the measuring head (5) penetrating, power supply cables one, preferably by inductive and / or capacitive, in the rest position (9) rechargeable Energieversorgungsvorrich device (24).
11. Messvorrichtung (1) nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Energieversorgungsvorrichtung (24) korrespondierende Ladevorrichtung (25) an der Messmittelaufnahme (4) angeordnet ist. 11. Measuring device (1) according to claim 10, characterized in that a with the power supply device (24) corresponding charging device (25) on the measuring means receiving (4) is arranged.
12. Messvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch ge kennzeichnet, dass ein zusätzliches Längenmesselement (26), bevorzugt ein Längenmessstab (27), zur Vermessung einer Vertikalverschiebung (28) des Aktors (11) mit dem Aktor (11) ge koppelt ist. 12. Measuring device (1) according to one of the preceding claims characterized in that an additional length measuring element (26), preferably a length measuring rod (27), for measuring a vertical displacement (28) of the actuator (11) coupled to the actuator (11) GE is.
13. Messvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 12 dadurch gekennzeich net, dass der Aktor (11) einen pneumatischen, hydraulischen oder elektromechanischen An trieb zur Aufbringung einer Dämpfungskraft (37) auf zumindest Teile des zu vermessenden Kfz-Rades (3) umfasst. 13. Measuring device (1) according to one of claims 4 to 12 characterized in net that the actuator (11) a pneumatic, hydraulic or electromechanical drive to apply a damping force (37) on at least parts of the vehicle wheel to be measured (3). includes.
14. Aufspanneinheit (2) zur zeitweiligen Fixierung während eines Vermessungs und Bearbeitungsvorgangs zumindest eines Kfz-Rades (3), umfassend zumindest drei, bevor zugt sechs, konzentrisch zu einer Zentralachse (29) verschiebliche Spannelemente (30), wel che zum Spannen des Kfz-Rades (3), bevorzugt an einem Felgenhorn (33) des Kfz-Rades (3) angreifend, geeignet sind und eine Messvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Aktorlängsachse (12) der Messvorrichtung (1) mit der Zentralachse (29) der Auf spanneinheit (2) fluchtend angeordnet ist. 14. clamping unit (2) for temporarily fixing during a surveying and machining operation of at least one vehicle wheel (3) comprising at least three, preferably six, concentric with a central axis (29) displaceable clamping elements (30), wel che for clamping the vehicle -Rades (3), preferably on a rim flange (33) of the vehicle wheel (3) attacking, are suitable and a measuring device (1) according to one of claims 1 to 14, wherein the Aktorlängsachse (12) of the measuring device (1) with the central axis (29) of the clamping unit (2) is arranged in alignment.
15. Aufspanneinheit (2) nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Spann elemente (30) mehrstufig zur Aufnahme von Kfz-Rädem (3) mit unterschiedlichen Raddurch messern (34) ausgebildet sind. 15. clamping unit (2) according to claim 14, characterized in that the clamping elements (30) in multiple stages for receiving vehicle wheels (3) with different Raddurch diameter (34) are formed.
16. Aufspanneinheit (2) nach einem der Ansprüche 14 oder 15 dadurch gekenn zeichnet, dass der Messkopf (5) der Messvorrichtung (1) in der Ruheposition (9) relativ zu ei ner horizontalen zwischen den Spannelementen (30) ausgebildeten Ebene versenkbar ausge bildet ist. 16. clamping unit (2) according to one of claims 14 or 15 characterized in that the measuring head (5) of the measuring device (1) in the rest position (9) relative to egg ner horizontal formed between the clamping elements (30) plane retractable out is.
17. Verfahren zur Vermessung eines Versatzes (10) einer Rotationsachse (32) und/oder der Lage eines zur Bearbeitung in einer, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 14 bis 16 ausgebildeten, Aufspanneinheit (2) gespannten Kfz-Rades (3), umfassend die Verfah rensschritte: 17. A method for measuring an offset (10) of a rotation axis (32) and / or the position of a trained for processing in a, preferably according to one of claims 14 to 16, clamping unit (2) tensioned vehicle wheel (3), comprising Procedural steps:
- Bereitstellen einer Messvorrichtung (1), vorzugweise ausgebildet nach einem der Ansprü che 1 bis 14, welche eine Messmittelaufnahme (4) mit einem höhenverstellbaren Messkopf (5) umfasst, wobei der Messkopf (5) mit einem, eine Aktorlängsachse (12) aufweisenden, Ak tor (11) gekoppelt und mittels dem Aktor (11) in Richtung der Aktorlängsachse (12) zwischen einer Messposition (8) und einer Ruheposition (9) beweglich ausgebildet ist, und die einer Messvorrichtung (1) zumindest ein Messmittel (6), zur Vermessung des Versatzes (10) der Rotationsachse des Kfz-Rads (3) anhand von Positionskoordinaten eines Mittellochs (31) in Querrichtung (13) und/oder Axialrichtung (14) des Mittellochs (31) des Kfz-Rades (3) relativ zur Aktorlängsachse (12) aufweist,  - Providing a measuring device (1), preferably formed according to one of Ansprü che 1 to 14, which comprises a measuring means receptacle (4) with a height-adjustable measuring head (5), wherein the measuring head (5) having a, a Aktorlängsachse (12), Ak gate (11) coupled and by means of the actuator (11) in the direction of Aktorlängsachse (12) between a measuring position (8) and a rest position (9) is designed to be movable, and a measuring device (1) at least one measuring means (6), for measuring the offset (10) of the rotational axis of the vehicle wheel (3) based on position coordinates of a center hole (31) in the transverse direction (13) and / or axial direction (14) of the center hole (31) of the vehicle wheel (3) relative to Aktorlängsachse (12),
wobei das zumindest eine Messmittel (6) derart ausgebildet ist, dass zur Vermessung keine Relativdrehung des Kfz-Rades (3) zum Messkopf (5) erforderlich ist und wherein the at least one measuring means (6) is designed such that for the measurement no relative rotation of the motor vehicle wheel (3) to the measuring head (5) is required, and
wobei das zumindest eine Messmittel (6) zur Vermessung des Versatzes (10) der Rotations achse (32) und/oder der Lage des Kfz-Rades (3) in Querrichtung (13) und/oder Axialrichtung (14): wherein the at least one measuring means (6) for measuring the offset (10) of the rotation axis (32) and / or the position of the motor vehicle wheel (3) in the transverse direction (13) and / or axial direction (14):
- dazu ausgebildet ist die Positionskoordinaten des Mittellochs (31) durch einen Relativab stand (16) zwischen Messkopf (5) und dem Mittelloch (31) zu vermessenden Kfz -Rad (3) zu erfassen, oder  - Is designed to detect the position coordinates of the center hole (31) by a Relativab stand (16) between the measuring head (5) and the center hole (31) to be measured vehicle wheel (3), or
- dazu ausgebildet ist die Positionskoordinaten des Mittellochs (31) als eine Relativposition (17) des Messkopfes (5) in der Messposition (8) abweichend von der Position des Messkopfes (5) in der Ruheposition (9) zu erfassen; — Bewegen des Messkopfs (5) in die Messposition (8) mittels Aktor (11); und- Is designed to detect the position coordinates of the center hole (31) as a relative position (17) of the measuring head (5) in the measuring position (8) deviating from the position of the measuring head (5) in the rest position (9); - Moving the measuring head (5) in the measuring position (8) by means of actuator (11); and
— Vermessung der Position des Mittellochs (31) und/oder der Lage des Kfz-Rades (3) durch entweder: - Measuring the position of the center hole (31) and / or the position of the vehicle wheel (3) by either:
— Ermitteln des Relativabstands (16) zwischen Messkopf (5) und der Rotationsachse des zu vermessenden Kfz-Rads (3) mittels dem dafür eingerichteten, bevorzugt zumindest drei stern förmig in Radialrichtung (15) angeordnete Sensorelemente (7) umfassenden, Messmittels (6), durch Vermessung der Positionskoordinaten des Mittellochs (31) an zumindest zwei, bevor zugt drei, unterschiedlichen Punkten des Mittellochs (31),  - Determining the relative distance (16) between the measuring head (5) and the axis of rotation of the vehicle wheel to be measured (3) by means of the arranged, preferably at least three star-shaped in the radial direction (15) arranged sensor elements (7) comprising, measuring means (6) by measuring the position coordinates of the center hole (31) at least two, preferably three, different points of the center hole (31),
oder or
— Ermitteln der Relativposition (17) des Messkopfes (5) in der Messposition (8) abweichend von der Ruheposition (9) des, bevorzugt eine konvexe Form und einen relativ zum Mittelloch (31) größeren Maximaldurchmesser aufweisenden, Messkopfes (5) durch Verschiebung des Messkopfes (5) und in Querrichtung (13) und/oder Axialrichtung (14) relativ zur Ruheposi tion (9) relativ zur Aktorlängsachse (12) wobei das zumindest eine Messmittel (6) zur Vermessung der Relativposition (17) des Messkopfes (5) in der Messposition (8) eine Auslen kung des Messkopfs (5) in Querrichtung (13) und/oder Axialrichtung (14) erfasst;  - Determining the relative position (17) of the measuring head (5) in the measuring position (8) differing from the rest position (9) of, preferably a convex shape and relative to the center hole (31) larger maximum diameter having, measuring head (5) by displacement of the Measuring head (5) and in the transverse direction (13) and / or axial direction (14) relative to the Ruheposi tion (9) relative to Aktorlängsachse (12) wherein the at least one measuring means (6) for measuring the relative position (17) of the measuring head (5) in the measuring position (8) detects a deflection of the measuring head (5) in the transverse direction (13) and / or axial direction (14);
— Übertragen der Positionskoordinaten des Mittellochs (31) als Vermessungsdaten an eine Anlagensteuervorrichtung (23);  - transmitting the position coordinates of the center hole (31) as survey data to a plant control device (23);
— Verwendung der Vermessungsdaten als Korrekturgrößen für eine anschließende Bearbeitung des Kfz-Rades (3) bei unveränderter Aufspannung des Kfz-Rades (3).  - Use of the survey data as correction variables for subsequent processing of the vehicle wheel (3) with unchanged clamping of the vehicle wheel (3).
18. Verfahren nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vermessung zeitgleich ein etwaiger Versatz (10) des Mittellochs (31) relativ zur Zentralachse (29) der Aufspanneinheit (2) und eine etwaige Verkippung des Kfz-Rades (3) ermittelt wird. 18. The method according to claim 17, characterized in that during the measurement at the same time a possible offset (10) of the center hole (31) relative to the central axis (29) of the Aufspanneinheit (2) and a possible tilting of the vehicle wheel (3) is determined.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18 dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die Übertragung die Korrekturgrößen zur Ermittlung von korrigierten Bol zenlochpositionen verwendet werden und anschließend die Bearbeitung von Bolzenlöchem (35) erfolgt. 19. The method according to any one of claims 17 or 18, characterized in that following the transmission, the correction quantities are used for determining corrected Bol zenlochpositionen and then the processing of Bolzenlöchem (35).
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19 dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Messvorgang der Messkopf (5) in seiner Messposition (8) verbleibt und während der Bearbeitung der Bolzenlöcher (35) der Messkopf (5) oder eine Abstützfläche (21) des Ak tors (11) zur Abstützung, bevorzugt an einer dem Mittelloch (31) in Radialrichtung (15) nach außen benachbarten Anlagefläche (20) des Kfz-Rades (3), eine Dämpfungskraft (37) in Axial richtung (14) aufbringt. 20. The method according to any one of claims 17 to 19, characterized in that after the measuring operation of the measuring head (5) remains in its measuring position (8) and during the processing of the bolt holes (35) of the measuring head (5) or a support surface (21) of the Ak sector (11) for supporting, preferably at a the center hole (31) in the radial direction (15) outwardly adjacent contact surface (20) of the motor vehicle Rades (3), a damping force (37) in the axial direction (14) applies.
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