DE102013210821A1

DE102013210821A1 - coordinate measuring machine

Info

Publication number: DE102013210821A1
Application number: DE201310210821
Authority: DE
Inventors: Berthold Matzkovits; Jörg Walther; Roland Brenner; Heinz Broghammer
Original assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2013-06-10
Filing date: 2013-06-10
Publication date: 2014-12-11

Abstract

Es wird ein Koordinatenmessgerät zur Vermessung von Werkstücken mit einer Mechanik (41; 41') zur Bewegung eines Sensors (30, 13; 30', 13') relativ zu einem zu vermessenden Werkstück (32; 32') vorgestellt, bei dem die Mechanik (41; 41') ein Basisgestell (1, 1') mit einer Werkstückauflage aufweist und ein Portal (20; 20') aufweist, wobei das Portal (20; 20') zwei seitlich des Basisgestells (1; 1') angeordnete Säulen (4a, 4b; 4a', 4b') aufweist, die in einem oberen Bereich durch eine horizontale Traverse (5, 5') miteinander verbunden sind, wobei entlang der Traverse (5; 5') ein Messschlitten (11; 11') beweglich geführt ist, der den besagten Sensor (30, 13; 30', 13') trägt. Um insbesondere Temperaturunterschiede innerhalb des Portals (20; 20') zu reduzieren, befindet sich in den Säulen (4a, 4b; 4a', 4b') und in der Traverse (5; 5') ein Kanal für ein Gas, der durch einen Verbindungskanal durch das Basisgestell (1; 1') hindurch oder unterhalb des Basisgestells (1; 1') zu einem geschlossenen Kanal verbunden ist, so dass das Gas in einem geschlossenen Kreislauf zirkulieren kann.A coordinate measuring machine for measuring workpieces with a mechanism (41; 41 ') for moving a sensor (30, 13; 30', 13 ') relative to a workpiece (32; 32') to be measured is presented, in which the mechanism (41; 41 ') has a base frame (1, 1') with a workpiece support and a portal (20; 20 '), the portal (20; 20') having two columns arranged to the side of the base frame (1; 1 ') (4a, 4b; 4a ', 4b'), which are connected to one another in an upper area by a horizontal cross member (5, 5 '), a measuring slide (11; 11') along the cross member (5; 5 ') is movably guided, which carries said sensor (30, 13; 30 ', 13'). In order to particularly reduce temperature differences within the portal (20; 20 '), there is a channel for a gas in the columns (4a, 4b; 4a', 4b ') and in the traverse (5; 5'), which can pass through a Connecting channel through the base frame (1; 1 ') or below the base frame (1; 1') is connected to form a closed channel, so that the gas can circulate in a closed circuit.

Description

Die vorliegende Patentanmeldung betrifft ein Koordinatenmessgerät zur Vermessung von Werkstücken mit einer Mechanik zur Bewegung eines Sensors relativ zu einem zu vermessenden Werkstück, wobei die Mechanik ein Basisgestell mit einer Werkstückauflage aufweist und ein Portal aufweist, wobei das Portal zwei seitlich am Basisgestell angeordnete Säulen aufweist, die in einem oberen Bereich durch eine horizontale Traverse miteinander verbunden sind, wobei entlang der Traverse ein Messschlitten beweglich geführt ist, der den besagten Sensor trägt.The present patent application relates to a coordinate measuring machine for measuring workpieces with a mechanism for moving a sensor relative to a workpiece to be measured, the mechanism having a base frame with a workpiece support and a portal, wherein the portal has two laterally arranged on the base frame columns, the are connected in an upper region by a horizontal cross member with each other, wherein along the traverse a measuring carriage is movably guided, which carries said sensor.

Ein derartiges Koordinatenmessgerät ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 199 32 446 B4 bekannt. Hierin ist ein Koordinatenmessgerät abgebildet, das üblicherweise als Portalmessgerät oder als Gantry-Messgerät bezeichnet wird. Hierbei ist ein Portal, das aus zwei vertikal ausgerichteten Säulen und einer die Säule in einem oberen Bereich verbindenden Traverse gebildet ist, auf einem Basisgestell in einer horizontalen Richtung verfahrbar gelagert. Die Oberseite des Basisgestells ist hierbei als Werkstückauflage ausgebildet. Entlang der Traverse des Portals ist ein Messschlitten beweglich gelagert, wobei dieser Messschlitten wiederum in vertikaler Richtung eine Pinole beweglich lagert, an deren unterem Ende ein taktiler Sensor zum Antasten eines Werkstückes befestigt ist. Durch die beschriebene Mechanik kann der taktile Sensor in allen drei Koordinatenrichtungen relativ zu einem Werkstück bewegt werden, das auf der Werkstückauflage des Basisgestells aufliegt.Such a coordinate measuring machine is for example from the German patent DE 199 32 446 B4 known. Herein, a coordinate measuring machine is depicted, which is commonly referred to as a portal measuring device or as a gantry measuring device. In this case, a portal, which is formed from two vertically oriented columns and a column connecting the column in an upper area, movably mounted on a base frame in a horizontal direction. The upper side of the base frame is designed here as a workpiece support. Along the traverse of the portal, a measuring carriage is movably mounted, this measuring slide in turn supports a quill in the vertical direction movable, at the lower end of a tactile sensor is fixed for probing a workpiece. By the described mechanism, the tactile sensor can be moved in all three coordinate directions relative to a workpiece which rests on the workpiece support of the base frame.

Temperaturunterschiede in den unterschiedlichen Komponenten eines solchen Koordinatenmessgerätes haben unterschiedliche unerwünschte Folgen. Beispielsweise führen unterschiedliche Temperaturen in den Säulen dazu, dass die Säulen unterschiedliche Höhen aufweisen, was sowohl zu Messfehlern, wie auch zu Spannungen innerhalb des Portals führt. Genauso können Temperaturunterschiede in der Traverse des Portals dazu führen, dass Messfehler entstehen, beispielsweise weil für eine mathematische Korrektur der Maßstabswerte in der betreffenden Richtung eine falsche Temperatur zugrunde gelegt wird. Gleichfalls kann es zu Verspannungen des Portals gegenüber dem Basisgestell kommen. Auch Temperaturunterschiede gegenüber dem Basisgestell können zu Verspannungen und auch zu Messfehlern führen.Temperature differences in the different components of such a coordinate measuring machine have different undesirable consequences. For example, different temperatures in the columns cause the columns to have different heights, leading to both measurement errors and stresses within the portal. Similarly, temperature differences in the traverse of the portal can lead to measurement errors, for example because a mathematical correction of the scale values in the relevant direction is based on an incorrect temperature. Likewise, it can lead to tension of the portal relative to the base frame. Even temperature differences compared to the base frame can lead to tension and also to measurement errors.

Zur Kompensation von Temperaturunterschieden innerhalb der Komponenten eines solchen Koordinatenmessgerätes sind daher in der betreffenden Druckschrift DE 199 32 446 B4 unterschiedliche Maßnahmen vorgeschlagen worden. Eine dieser Maßnahmen ist, dass mechanische Komponenten zur Bewegung des Sensors, also beispielsweise das gesamte Portal, der Messschlitten und auch die vertikal bewegliche Pinole aus Aluminium gefertigt ist. Durch die sehr gute thermische Leitfähigkeit von Aluminium gleichen sich Temperaturunterschiede relativ schnell aus und führen zu einer einheitlichen Temperatur.To compensate for temperature differences within the components of such a coordinate measuring machine are therefore in the relevant document DE 199 32 446 B4 different measures have been proposed. One of these measures is that mechanical components for moving the sensor, for example the entire portal, the measuring slide and also the vertically movable sleeve are made of aluminum. Due to the very good thermal conductivity of aluminum, temperature differences compensate relatively quickly and lead to a uniform temperature.

Außerdem ist in der Druckschrift ferner vorgeschlagen das Basisgestell mit einer Abdeckung abzudecken und Ventilatoren in dieser Abdeckung vorzusehen, wobei die Ventilatoren die Luft aus dem durch die Abdeckung gebildeten Innenraum nach außen blasen, wodurch frische Luft durch Perforationen in der Abdeckung nachströmt und sich hierdurch im Innenraum ein Luftstrom ergibt, der für gleichmäßige Temperatur des Basisgestells sorgt.In addition, the document also proposes to cover the base frame with a cover and to provide fans in this cover, wherein the fans blow the air from the interior formed by the cover to the outside, whereby fresh air flows through perforations in the cover and thereby in the interior results in an air flow, which ensures uniform temperature of the base frame.

Die Besonderheit des gezeigten Koordinatenmessgerätes ist hierbei darin zu sehen, dass insbesondere der Ausgleich von thermischen Unterschieden im Portal über das Verwendete Material Aluminium nur begrenzt gut möglich ist und insbesondere über weit voneinander entfernte Stellen innerhalb des Portals nicht mehr zuverlässig funktioniert. Außerdem werden bei Koordinatenmessgeräten, die in Fertigungsräumen zum Einsatz kommen, Kugelumlaufführungen bevorzugt, da diese deutlich unempfindlicher gegen Verschmutzung sind, als beispielsweise Luftlagerführungen. Kugelumlaufführungen sind jedoch regelmäßig aus Stahl gefertigt. Nachdem der thermische Wärmeausdehnungskoeffizient von Stahl sich deutlich von dem thermischen Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminium unterscheidet, wird bei solchen Koordinatenmessgeräten als Material für das Portal Gusseisen oder Stahl bevorzugt. Bei derartigen Werkstoffen ist aber die Wärmeleitfähigkeit nicht mehr hoch genug, um die Wärmeunterschiede ausreichend ausgleichen zu können. Außerdem gibt es auch Koordinatenmessgeräte, bei denen das Portal nicht bewegt wird und starr am Basisgestell befestigt ist. Durch etwaige Temperaturunterschiede zwischen dem Portal und dem Basisgestell können sich dann zusätzlich Spannungen ergeben.The peculiarity of the coordinate measuring machine shown here is to be seen in the fact that in particular the compensation of thermal differences in the portal on the material used aluminum only limited well possible and in particular does not work reliably far away from each other within the portal. In addition, ball-bearing guideways are preferred in coordinate measuring machines that are used in production areas, since they are significantly less sensitive to contamination than, for example, air bearing guides. Recirculating ball bearings are, however, regularly made of steel. Since the coefficient of thermal expansion of steel differs significantly from the coefficient of thermal expansion of aluminum, cast iron or steel is preferred as the material for the gantry in such coordinate measuring machines. In such materials, however, the thermal conductivity is no longer high enough to compensate for the heat differences can be sufficient. In addition, there are also coordinate measuring machines, in which the portal is not moved and is rigidly attached to the base frame. Due to possible temperature differences between the portal and the base frame then additional voltages can result.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt unserer Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Koordinatenmessgerät der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem auf einfache Art und Weise Temperaturunterschiede innerhalb des Portals weiter reduziert werden können.Based on the cited prior art, our invention therefore has the object to provide a coordinate measuring machine of the type mentioned, in which in a simple way temperature differences within the portal can be further reduced.

Die Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.The object is achieved according to the features of claim 1.

Die Grundidee der Erfindung ist hierbei darin zu sehen, dass in den Säulen und in der Traverse ein Kanal für ein Gas vorgesehen ist, der durch einen Verbindungskanal durch das Basisgestell hindurch oder unterhalb des Basisgestells zu einem geschlossenen Kanal verbunden ist, sodass das Gas geschlossen in einem Kreislauf zirkulieren kann. Hierdurch wird gewährleistet, dass Temperaturunterschiede innerhalb des Portals relativ schnell ausgeglichen werden können, weil das Gas kontinuierlich in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert, so dass das Gas an wärmeren Stellen des Portals Wärme vom Portal aufnehmen kann und an kühleren Stellen des Portals Wärme an diese Stellen des Portals abgeben kann. Da das Gas kontinuierlich in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert, findet kein Austausch mit einem kälteren oder wärmeren Gas statt, was dazu führt, dass nach relativ kurzer Zeit alle Stellen des Portals und das Gas etwa dieselbe Temperatur aufweisen. Als Gas können prinzipiell unterschiedlichste Gase verwendet werden, wie beispielsweise Edelgase, reiner Stickstoff oder Kohlendioxid. Vorteilhaft bietet sich jedoch Luft an.The basic idea of the invention is to be seen in the fact that in the columns and in the Traverse a channel is provided for a gas passing through a connecting channel through the Base frame is connected through or below the base frame to a closed channel, so that the gas can circulate closed in a closed loop. This ensures that temperature differences within the portal can be compensated relatively quickly, because the gas circulates continuously in a closed circuit, so that the gas at warmer parts of the portal heat can absorb from the portal and at cooler points of the portal heat to these points of the portal Can submit portals. Since the gas circulates continuously in a closed circuit, no exchange with a colder or warmer gas takes place, which means that after a relatively short time all parts of the portal and the gas have about the same temperature. In principle, a wide variety of gases can be used as the gas, for example noble gases, pure nitrogen or carbon dioxide. Advantageously, however, offers air.

In dem geschlossenen Kanal sollte zumindest ein Ventilator vorgesehen sein, worüber das Gas in dem geschlossenen Kanal bewegt wird.In the closed channel at least one fan should be provided, over which the gas is moved in the closed channel.

Der besagte geschlossene Kanal sollte grundsätzlich so ausgebildet sein, dass das Gas ausgehend vom Verbindungskanal zunächst durch eine erste Säule, dann durch die Traverse hindurch, und zuletzt durch die zweite Säule wieder zurück in den Verbindungskanal zirkuliert.The said closed channel should in principle be designed such that the gas, starting from the connecting channel, first circulates through a first column, then through the traverse, and finally through the second column back into the connecting channel.

Das Portal kann hierbei grundsätzlich in zwei unterschiedlichen Varianten ausgestaltet sein. Es kann zum einen beweglich entlang des Basisgestells geführt sein. In diesem Falle muss der Verbindungskanal, der die unteren Enden der beiden Säulen des Portals miteinander verbindet, gleichfalls beweglich ausgestaltet sein, sodass als Verbindungskanal eine zweite Traverse verwendet wird, die die unteren Enden der beiden Säulen miteinander verbindet und durch die hindurch der Verbindungskanal geführt ist. Diese zweite Traverse kann entweder durch das Basisteil hindurch geführt sein, beispielsweise durch einen offenen Bereich, der beispielsweise zwischen einem Untergestell und einem Messtisch gebildet ist, oder aber unterhalb des Basisgestells durchgeführt sein.The portal can basically be configured in two different variants. It can be performed on the one hand movable along the base frame. In this case, the connecting channel, which connects the lower ends of the two columns of the portal with each other, must also be designed to be movable, so that a second traverse is used as the connecting channel, which connects the lower ends of the two columns and through which the connecting channel is guided , This second traverse can either be guided through the base part, for example, by an open area, which is formed for example between a base frame and a measuring table, or be performed below the base frame.

Alternativ kann das Portal aber auch starr am Basisgestell befestigt sein. In diesem Falle bietet sich an, den Verbindungskanal durch das Basisgestell hindurchzuführen. Dies hat den Vorteil, dass nicht nur innerhalb des Portals Temperaturunterschiede ausgeglichen werden, sondern zusätzlich auch ein Ausgleich der Temperaturunterschiede mit denjenigen Bereichen des Basisgestells stattfinden kann, durch die der Verbindungskanal im Basisgestell durchgeführt ist. Der Verbindungskanal im Basisgestell kann so ausgebildet sein, dass dieser die kürzeste Verbindung zwischen den beiden Säulen darstellt. Dies entspricht insoweit der weiter oben beschriebenen Ausführungsform, bei der die unteren Enden der Säulen des Portals über eine zweite Traverse miteinander verbunden sind. Auch hierbei ist der durch die untere Traverse bereitgestellte Verbindungskanal so ausgebildet, dass dieser die kürzeste Verbindung zwischen den beiden Säulen darstellt.Alternatively, the portal can also be rigidly attached to the base frame. In this case, it makes sense to pass the connecting channel through the base frame. This has the advantage that not only within the portal temperature differences are compensated, but in addition, a compensation of the temperature differences can take place with those areas of the base frame through which the connection channel is performed in the base frame. The connecting channel in the base frame can be designed so that this represents the shortest connection between the two columns. This corresponds to the extent described above, in which the lower ends of the columns of the portal are connected to each other via a second cross member. Here too, the connecting channel provided by the lower traverse is designed such that it represents the shortest connection between the two columns.

Soweit der Verbindungskanal jedoch im Basisgestell verläuft, kann der Verbindungskanal vorteilhaft so ausgebildet sein, dass dieser nicht die kürzeste Verbindung zwischen den beiden Säulen darstellt, sondern dass dieser durch weitere Bereiche des Basisgestells hindurch verläuft. Der Verbindungskanal im Basisgestell kann hierbei so ausgestaltet sein, dass von oben betrachtet mehr als 30% der Fläche des Basisgestells, oder insbesondere mehr als 50% der Fläche der Fläche des Basisgestells vom Verbindungskanal durchzogen sind. Hierdurch können Temperaturunterschiede nicht nur innerhalb des Portals, sondern zusätzlich auch zwischen dem Portal und dem Basisgestell zumindest reduziert werden.However, as far as the connecting channel extends in the base frame, the connecting channel can advantageously be designed so that it does not represent the shortest connection between the two columns, but that this passes through other areas of the base frame through. The connecting channel in the base frame can in this case be designed so that viewed from above more than 30% of the surface of the base frame, or in particular more than 50% of the area of the surface of the base frame are crossed by the connecting channel. As a result, temperature differences can be at least reduced not only within the portal, but also between the portal and the base frame.

Um Temperaturunterschiede bestmöglich ausgleichen zu können, sollte das Portal und das Basisgestell entweder aus einem gut wärmeleitenden Material hergestellt sein oder aber geringe Wandstärken aufweisen, was die Ausbildung von Temperaturgradienten in der betreffenden Wand verhindert. Für den oben beschriebenen Fall, dass es sich um ein bewegliches Portal handelt, sollte das Portal und die zweite Traverse, die den Verbindungskanal bereitstellt, aus einem gut wärmeleitenden Material hergestellt sein oder aber geringe Wandstärken aufweisen.In order to compensate for temperature differences as best as possible, the portal and the base frame should either be made of a good heat conducting material or have low wall thicknesses, which prevents the formation of temperature gradients in the wall in question. For the case described above, that it is a movable portal, the portal and the second cross member, which provides the connecting channel should be made of a good heat conducting material or have low wall thicknesses.

Soweit der Verbindungskanal durch das Basisgestell hindurch verläuft, können besonders vorteilhaft das Portal und das Basisgestell aus dem gleichen Material hergestellt sein. Dies hat den besonderen Vorteil, dass sich bei unterschiedlichen Temperaturen jeweils in Längsrichtung der Traverse dieselben thermischen Längenänderungen für die Traverse und für das Basisgestell ergeben. Hierdurch können in Richtung der Längsrichtung der Traverse Spannungen vermieden werden, die bei unterschiedlichen Längenänderungen auftreten würden.As far as the connecting channel extends through the base frame, the portal and the base frame can be made of the same material particularly advantageous. This has the particular advantage that the same thermal changes in length for the traverse and for the base frame result at different temperatures in the longitudinal direction of the traverse. As a result, in the direction of the longitudinal direction of the traverse stresses can be avoided, which would occur at different changes in length.

Soweit das Portal starr am Basisgestell befestigt ist, kann das Basisgestell wie auch das Portal als Gussteil ausgebildet sein. Außerdem ist in einem solchen Falle zur Erzeugung der Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Sensor die Werkstückauflage als verfahrbarer Werkstücktisch ausgebildet, der gegenüber dem restlichen Basisgestell in zumindest einer Richtung verfahren werden kann.As far as the portal is rigidly attached to the base frame, the base frame as well as the portal may be formed as a casting. In addition, in such a case for generating the relative movement between the workpiece and the sensor, the workpiece support is designed as a movable workpiece table, which can be moved relative to the rest of the base frame in at least one direction.

Zur thermischen Isolierung des Portals und/oder des Basisgestells kann die Oberfläche des Portals und/oder die Oberfläche des Basisgestells mit einer isolierenden Verkleidung geschützt sein. Dies hat den besonderen Vorteil, dass weniger Wärmestrahlung von außen auf die tragende Struktur des Gerätes gelangt.For thermal insulation of the portal and / or the base frame, the surface of the portal and / or the surface of the base frame with be protected by an insulating covering. This has the particular advantage that less heat radiation from the outside reaches the supporting structure of the device.

Hinsichtlich der besagten Mechanik des Koordinatenmessgerätes sind natürlich vielfältige Variationen möglich.Of course, with regard to the said mechanism of the coordinate measuring machine many variations are possible.

Beispielsweise kann es sich bei den verwendeten Sensoren um die unterschiedlichsten Varianten handeln. Es kann sich beispielsweise um taktile Sensoren handeln, die zur Abtastung das Werkstück berühren. Es kann sich aber auch um optische Sensoren handeln.For example, the sensors used may be the most varied variants. For example, they may be tactile sensors that touch the workpiece for scanning. But it can also be optical sensors.

Auch die Werkstückauflage kann unterschiedlich aussehen. Es kann sich beispielsweise um eine Werkstückauflage handeln, mit der das Werkstück in einer Koordinatenrichtung verfahrbar ist. Es kann sich auch um einen statischen Messtisch handeln oder um einen Rundtisch, mit dem das Werkstück um eine Achse drehbar gelagert wird.The workpiece support can also look different. It may be, for example, a workpiece support, with which the workpiece is movable in a coordinate direction. It can also be a static measuring table or a rotary table with which the workpiece is rotatably mounted about an axis.

Auch der entlang der Traverse verfahrbare Messschlitten kann unterschiedlich ausgestaltet sein. Beispielsweise könnte der Sensor unmittelbar an diesem Messschlitten befestigt sein. Für eine Bewegung des Werkstückes in vertikaler Richtung könnte dann beispielsweise der Werkstücktisch in dieser Richtung verstellbar sein. Vorzugsweise lagert der entlang der Traverse verfahrbare Messschlitten jedoch eine in vertikaler Richtung bewegliche Pinole, an deren unteren Ende der Sensor getragen ist.Also, the movable along the traverse measuring carriage can be designed differently. For example, the sensor could be attached directly to this measuring carriage. For a movement of the workpiece in the vertical direction then, for example, the workpiece table could be adjustable in this direction. Preferably, however, the measuring carriage which can be moved along the traverse supports a sleeve movable in the vertical direction, at the lower end of which the sensor is carried.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung können im Zusammenhang mit der nachfolgenden Figurenbeschreibung entnommen werden. Hierin zeigen:Further advantages and developments of the invention can be taken in conjunction with the following description of the figures. Herein show:

1: Ein erfindungsgemäßes Koordinatenmessgerat, bei dem das Portal 20 starr am Basisgestell 1 befestigt ist. 1 A coordinate measuring machine according to the invention, in which the portal 20 rigidly on the base frame 1 is attached.

2: Aufgeschnittene Darstellung des Basisteils 1 und des Portals 20 aus 1, wobei der Verbindungskanal 26 die kürzeste Verbindung zwischen den Säulen 4a und 4b darstellt. 2 : Broken view of the base part 1 and the portal 20 out 1 , wherein the connecting channel 26 the shortest connection between the columns 4a and 4b represents.

3: Aufgeschnittene Darstellung des Basisteils 1 und des Portals 20 gem. 1 mit einer gegenüber 2 veränderten Führung eines Verbindungskanals 28, 29, 30, 31. 3 : Broken view of the base part 1 and the portal 20 gem. 1 with one opposite 2 changed management of a connection channel 28 . 29 . 30 . 31 ,

4: Ein Koordinatenmessgerät im Schnitt, bei dem das Portal 20' beweglich gegenüber dem Basisgestell 1' gelagert ist, wobei der Verbindungskanal durch das Basisgestell 1' hindurchgeführt ist. 4 : A coordinate measuring machine in section, where the portal 20 ' movable relative to the base frame 1' is mounted, wherein the connecting channel through the base frame 1' passed through.

5: Koordinatenmessgerät mit einem gegenüber dem Basisgestell 1' beweglichen Portal 20', wobei der Verbindungskanal unter dem Basisgestell 1' durchgeführt ist. 5 : Coordinate measuring machine with one opposite the base frame 1' movable portal 20 ' , wherein the connecting channel under the base frame 1' is performed.

1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Koordinatenmessgerätes, bei dem ein Portal 20 starr am Basisgestell 1 befestigt ist. Die Darstellung des Koordinatenmessgerätes ist hierbei unvollständig und beschränkt sich lediglich auf Komponenten der Mechanik 41, um einen Sensor relativ zu einem Werkstück 32 in drei Koordinatenrichtungen bewegen zu können. 1 shows a first embodiment of a coordinate measuring machine according to the invention, in which a portal 20 rigidly on the base frame 1 is attached. The representation of the coordinate measuring machine is incomplete and limited only to components of the mechanics 41 to a sensor relative to a workpiece 32 to move in three coordinate directions.

Das Koordinatenmessgerät umfasst ein Basisgestell 1, das über drei Schwingungsdämpfer 14a, 14b und 14c auf einem darunterliegenden Boden gelagert ist. Der dritte Schwingungsdämpfer 14c kann hierbei aus Gründen der Perspektive nicht gesehen werden. Auf der Oberseite des Basisgestells 1 sind zwei Kugelschienenführungen 3a, 3b befestigt, auf denen ein beweglicher Messtisch 2 über insgesamt vier hier nicht näher zu sehende Kugelumlaufschuhe in der mit dem Pfeil y bezeichneten Richtung beweglich geführt ist. Zur Bewegung dieses Messtisches 2 ist ein Antrieb 10 vorgesehen, über den eine nicht näher zu sehende Zugspindel angetrieben wird, in die der bewegliche Messtisch 2 über eine Spindelmutter eingreift. Außerdem ist weiterhin ein nicht näher zu sehender Maßstab vorgesehen, über den die exakte Position des Messtisches 2 relativ zum Basisgestell 1 in der mit dem Pfeil y bezeichneten Richtung gemessen werden kann. Seitlich am Basisgestell 1 ist das Portal 20 befestigt, das die mit den Bezugszeichen 4a und 4b bezeichneten vertikalen Säulen aufweist sowie eine Traverse 5, die die beiden Säulen miteinander verbindet. Auf der Oberseite der Traverse 5 sind wiederum zwei Kugelschienenführungen 6a und 6b befestigt, über die ein Messschlitten 11 über vier nicht näher zu sehende Kugelumlaufschuhe in der mit dem Pfeil x bezeichneten Richtung beweglich geführt ist. Auch der Messschlitten 11 wird hierbei über einen Spindelantrieb angetrieben, wobei dazu ein Antrieb 7 (hier beispielhaft ein Elektromotor mit einem Getriebe) vorgesehen ist, der eine Zugspindel 9 antreibt, wobei der Messschlitten 11 über eine Spindelmutter in die Zugspindel 9 eingreift. Über einen ebenfalls nicht näher zu sehenden Maßstab kann die Position des Messschlittens 11 in der mit dem Pfeil x bezeichneten Richtung gemessen werden. Der Messschlitten 11 wiederum lagert eine aus Gründen der Perspektive hier nicht näher zu sehende vertikal bewegliche Pinole 31, an deren unteren Ende ein Sensor (taktiler Tastkopf 30 mit daran aufgenommenen Taststift 13) befestigt ist, von dem hier aus Gründen der Perspektive ebenfalls nur der Taststift 13 mit seiner Tastkugel zu sehen ist. Auch für die Bewegung der Pinole 31 in dieser mit dem Pfeil z bezeichneten Richtung ist ein Spindelantrieb vorgesehen, von dem hier aus Gründen der Perspektive ebenfalls nur der Antrieb 12 (hier beispielhaft ein Elektromotor mit einem Getriebe) zu sehen ist. Außerdem ist auch für die Bewegung in dieser vertikalen Richtung ein Maßstab vorgesehen, über den die jeweilige Position der Pinole 31 bestimmt werden kann. Durch Bewegung des Messtisches 2 in y-Richtung, durch Bewegung des Messschlittens 11 in x-Richtung und durch Bewegung der Pinole 31 in z-Richtung kann somit also der Sensor (taktiler Tastkopf 30 mit seinem Taststift 13) in den drei Koordinatenrichtungen x, y, z relativ zu einem Werkstück 32 bewegt werden, das auf dem Messtisch 2 gelagert ist. Bei einer detektierten Berührung des Werkstückes 32 mit dem Taststift 13 kann aus den gemessenen Positionsmesswerten in x-, y- und z-Richtung die jeweilige Position eines Antastpunktes bestimmt werden.The coordinate measuring machine comprises a base frame 1 that has three vibration absorbers 14a . 14b and 14c is stored on an underlying soil. The third vibration damper 14c can not be seen here for reasons of perspective. On top of the base frame 1 are two ball rail guides 3a . 3b fixed on which a movable measuring table 2 is guided movably over a total of four here not closer to seeing recirculating ball shoes in the direction indicated by the arrow y. To move this measuring table 2 is a drive 10 provided over which an unspecified train spindle is driven, in which the movable measuring table 2 engages over a spindle nut. In addition, a not closer to seeing scale is still provided on the exact position of the measuring table 2 relative to the base frame 1 can be measured in the direction indicated by the arrow y direction. Laterally on the base frame 1 is the portal 20 attached, that with the reference numerals 4a and 4b designated vertical columns and has a traverse 5 that connects the two columns. On top of the crossbar 5 in turn are two ball rail guides 6a and 6b attached, over which a measuring slide 11 is guided movably over four not visible ball recirculating shoes in the direction indicated by the arrow x. Also the measuring slide 11 is driven by a spindle drive, with a drive 7 (Here by way of example an electric motor with a gear) is provided, which is a traction spindle 9 drives, with the measuring slide 11 via a spindle nut in the pulling spindle 9 intervenes. About a likewise unspecified scale, the position of the measuring slide 11 be measured in the direction indicated by the arrow x direction. The measuring slide 11 In turn, a vertically movable quill, which can not be seen here in detail, is stored for reasons of perspective 31 , at the lower end of a sensor (tactile probe 30 with stylus attached to it 13 ) is attached, from here for reasons of perspective also only the stylus 13 can be seen with his probe ball. Also for the movement of the quill 31 in this direction indicated by the arrow z direction, a spindle drive is provided, from the here for reasons of perspective also only the drive 12 (Here by way of example an electric motor with a transmission) can be seen. In addition, a scale is provided for the movement in this vertical direction, on the respective position of the quill 31 can be determined. By moving the measuring table 2 in y-direction, by movement of the measuring slide 11 in the x-direction and by movement of the quill 31 Thus, in the z-direction, the sensor (tactile probe 30 with his stylus 13 ) in the three coordinate directions x, y, z relative to a workpiece 32 be moved on the measuring table 2 is stored. At a detected contact of the workpiece 32 with the stylus 13 can be determined from the measured position measured values in the x-, y- and z-direction, the respective position of a probing point.

Neben der hier dargestellten Mechanik 41 weist das Koordinatenmessgerät weiterhin noch eine hier nicht näher dargestellte Steuerung auf, über die die Antriebe 7, 10, 12 angesteuert werden und über die die Maßstäbe in den drei Koordinatenrichtungen x, y, z ausgelesen werden, wie auch die Signale des Sensors (Tastkopf 30 mit seinem Taststift 13) verarbeitet werden. Außerdem ist mit dieser Steuerung ein ebenfalls hier nicht näher dargestellter Messrechner verbunden, über den Messabläufe definiert werden können und von der Steuerung zurück gemeldete Messergebnisse ausgewertet werden können. Damit ist hier also ein Koordinatenmessgerät zur Vermessung von Werkstücken 32 mit einer Mechanik 41 zur Bewegung eines Sensors (taktiler Tastkopf 30 mit seinem Taststift 13) relativ zu einem zu vermessenden Werkstück 32 gezeigt, wobei die Mechanik 41 ein Basisgestell 1 mit einer Werkstückauflage (beweglicher Messtisch 2) aufweist und ein Portal 20 aufweist, wobei das Portal 20 zwei seitlich des Basisgestells 1 angeordnete Säulen 4a, 4b aufweist, die in einem oberen Bereich durch eine horizontale Traverse 5 miteinander verbunden sind, wobei entlang der Traverse 5 ein Messschlitten 11 beweglich geführt ist, der den besagten Sensor (Tastkopf 30 mit seinem Taststift 13) trägt. Das Portal 20 ist hierbei starr am Basisgestell 1 befestigt.In addition to the mechanics presented here 41 the coordinate measuring machine still has a control not shown here, via which the drives 7 . 10 . 12 are controlled and over which the scales in the three coordinate directions x, y, z are read, as well as the signals of the sensor (probe 30 with his stylus 13 ) are processed. In addition, a measuring computer, likewise not shown here, is connected to this controller, via which measuring sequences can be defined and measurement results reported back by the controller can be evaluated. So here's a coordinate measuring machine for measuring workpieces 32 with a mechanics 41 for movement of a sensor (tactile probe 30 with his stylus 13 ) relative to a workpiece to be measured 32 shown, the mechanics 41 a base frame 1 with a workpiece support (movable measuring table 2 ) and a portal 20 which has the portal 20 two laterally of the base frame 1 arranged columns 4a . 4b that in an upper area by a horizontal traverse 5 being connected together, being along the traverse 5 a measuring slide 11 is movably guided, the said sensor (probe 30 with his stylus 13 ) wearing. The portal 20 This is rigid on the base frame 1 attached.

Im Zusammenhang mit 2 wird nunmehr eine erste Ausführungsform des in 1 gezeigten Koordinatenmessgerätes dargestellt, in dem sich der erfindungsgemäße geschlossene Kanal befindet. In 2 ist hierbei das Basisgestell 1 und das Portal 20 aus 1 zu sehen, wobei das Basisgestell 1 und das Portal 20 aufgeschnitten dargestellt sind, sodass das Innere dieser Teile gesehen werden kann. Wie hieraus zu sehen, sind die Säulen 4a und 4b und die Traverse 5 des Portals 20 innen hohl, wobei hierdurch in der Säule 4b ein Kanal 23, in der Traverse 5 ein Kanal 24 und in der Säule 4a ein Kanal 25 vorhanden ist und wobei die Kanäle 23, 24, und 25 einen Kanal bilden. Der Kanal 23 der Säule 4b und der Kanal 25 der Säule 4a sind durch einen Verbindungskanal 26, der im Basisgestell 1 ausgebildet ist, zu einem geschlossenen Kanal 23, 24, 25, 26 verbunden, wobei dieser geschlossene Kanal 23, 24, 25, 26 für ein Gas vorgesehen ist, nämlich für Luft, sodass dieses Gas (Luft) in einem geschlossenen Kreislauf zirkulieren kann.In connection with 2 Now, a first embodiment of the in 1 shown coordinate measuring machine, in which the closed channel according to the invention is located. In 2 Here is the base frame 1 and the portal 20 out 1 to see, with the base frame 1 and the portal 20 are shown cut open so that the interior of these parts can be seen. As can be seen from this, the columns are 4a and 4b and the traverse 5 of the portal 20 inside hollow, whereby thereby in the column 4b a channel 23 in the traverse 5 a channel 24 and in the column 4a a channel 25 exists and where the channels 23 . 24 , and 25 to form a channel. The channel 23 the column 4b and the channel 25 the column 4a are through a connection channel 26 in the base frame 1 is formed, to a closed channel 23 . 24 . 25 . 26 connected, this closed channel 23 . 24 . 25 . 26 is intended for a gas, namely for air, so that this gas (air) can circulate in a closed circuit.

Damit ist also in den Säulen 4a, 4b und in der Traverse 5, ein Kanal (23, 24, 25) für ein Gas (Luft) vorgesehen, der durch einen im Basisgestell 1 ausgebildeten Verbindungskanal 26 durch das Basisgestell 1 hindurch verbunden ist, sodass das Gas (Luft) geschlossen in einem Kreislauf zirkulieren kann. Die Zirkulation erfolgt entsprechend der fett eingezeichneten Pfeile, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur ein Pfeil mit dem Bezugszeichen 27 bezeichnet ist. Nachdem im vorliegenden Fall als Gas Luft verwendet wird, sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Ventilatoren 21 und 22 vorgesehen, worüber die Luft in dem geschlossenen Kanal bewegt wird. Wie man 2 entnehmen kann, ist der geschlossene Kanal hierbei so ausgebildet, dass das Gas (hier also die Luft) ausgehend von dem Verbindungskanal 26 zuerst durch den Kanal 23 der ersten Säule 4b, danach durch den Kanal 24 der Traverse 5 und zuletzt durch den Kanal 25 der zweiten Säule 4a wieder zurück in den Verbindungskanal 26 zirkuliert. Wie man ferner 2 unmittelbar entnehmen kann, ist der Verbindungskanal 26 so ausgebildet, dass dieser die kürzeste Verbindung zwischen den beiden Säulen 4a und 4b darstellt. Sowohl das Basisgestell 1 wie auch das Portal 20 sind aus einem gut wärmeleitenden Material hergestellt, nämlich aus Metall. Um thermische Spannungen in Längsrichtung der Traverse 5 zu vermeiden, sind das Portal 20 und das Basisgestell 1 sogar beide aus demselben Material hergestellt, nämlich aus Eisen, das in Form von Gussteilen bereitgestellt ist. Damit ist sichergestellt, dass die Traverse 5 des Portals 20 und das Basisgestell 1 dieselben thermischen Längenänderungen erfahren, sofern die Traverse 5 einerseits und das Basisgestell 1 im Bereich des Verbindungskanals andererseits dieselbe Temperatur aufweisen. Hierdurch können thermische Spannungen vermieden werden. Dasselbe gilt auch in vertikaler Richtung für die Säulen 4a und 4b des Portals 20. Auch diese weisen bei gleicher Temperatur dieselbe thermische Ausdehnung auf. Nachdem nunmehr die Ventilatoren 21 und 22 das Gas (Luft) in einem geschlossenen Kreislauf zirkulieren lassen und nachdem sowohl das Portal 20, wie auch das Basisgestell 1 aus einem gut wärmeleitenden Material hergestellt sind, kann sichergestellt werden, dass das Portal 20 einerseits und das Basisgestell 1 im Bereich des Verbindungskanals 26 andererseits nahezu immer die gleichen Temperaturen aufweisen.So that's in the columns 4a . 4b and in the traverse 5 , a channel ( 23 . 24 . 25 ) for a gas (air) provided by one in the base frame 1 trained connection channel 26 through the base frame 1 through which the gas (air) can circulate closed in a closed loop. The circulation takes place in accordance with the bold arrows, of which for reasons of clarity, only an arrow with the reference numeral 27 is designated. In the present case, since air is used as the gas, in the present embodiment, there are two fans 21 and 22 provided, over which the air is moved in the closed channel. How one 2 can take, the closed channel is in this case designed so that the gas (in this case the air), starting from the connecting channel 26 first through the canal 23 the first pillar 4b , then through the canal 24 the traverse 5 and finally through the channel 25 the second pillar 4a back to the connection channel 26 circulated. How to get further 2 can take immediately, is the connection channel 26 designed so that this is the shortest connection between the two columns 4a and 4b represents. Both the base frame 1 as well as the portal 20 are made of a good heat conducting material, namely metal. To thermal stresses in the longitudinal direction of the traverse 5 to avoid are the portal 20 and the base frame 1 even both are made of the same material, namely iron, which is provided in the form of castings. This ensures that the traverse 5 of the portal 20 and the base frame 1 experience the same thermal changes in length, provided the traverse 5 on the one hand and the base frame 1 on the other hand have the same temperature in the region of the connecting channel. As a result, thermal stresses can be avoided. The same applies in the vertical direction for the columns 4a and 4b of the portal 20 , These also have the same thermal expansion at the same temperature. After now the fans 21 and 22 circulate the gas (air) in a closed circuit and after both the portal 20 as well as the base frame 1 Made of a good heat conducting material, it can be ensured that the portal 20 on the one hand and the base frame 1 in the area of the connection channel 26 On the other hand almost always have the same temperatures.

3 zeigt, genau wie 2 ein Portal 20 und ein Basisgestell 1 aus 1 im Aufschnitt allerdings in einer gegenüber 2 geänderten Ausführungsform, wobei die Darstellung der 3 sehr ähnlich der Darstellung gem. 2 ist. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen daher gleiche Elemente wie in 2. Der entscheidende Unterschied gegenüber der Darstellung gem. 2 ist hierbei darin zu sehen, dass anstelle des in 2 gezeigten Verbindungskanals 26, der die kürzeste Verbindung zwischen den beiden Säulen 4a und 4b darstellt, nunmehr ein Verbindungskanal 28, 29, 30 und 31 gewählt wird, der nunmehr auch durch weite Bereiche des Basisgestells 1 geführt wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass nahezu das gesamte Basisgestell 1 dieselbe Temperatur aufweist wie das Portal 20. Wie man aus 3 sieht, ist der Verbindungskanal 28, 29, 30, 31 in der vorliegenden Ausführungsvariante so ausgebildet, dass von oben betrachtet mehr als 30% der Fläche des Basisgestells (1), oder insbesondere mehr als 50% der Fläche der Fläche des Basisgestells 1 vom Verbindungskanal durchzogen ist. 3 shows, just like 2 a portal 20 and a base frame 1 out 1 in the cold cuts but in a opposite 2 amended Embodiment, wherein the representation of 3 very similar to the representation gem. 2 is. The same reference numerals therefore designate the same elements as in FIG 2 , The decisive difference from the presentation acc. 2 This can be seen in the fact that instead of the in 2 shown connection channel 26 , the shortest connection between the two columns 4a and 4b represents, now a connection channel 28 . 29 . 30 and 31 is chosen, which now also by wide areas of the base frame 1 to be led. This can be achieved that almost the entire base frame 1 the same temperature as the portal 20 , How to get out 3 sees, is the connection channel 28 . 29 . 30 . 31 in the present embodiment designed so that viewed from above more than 30% of the surface of the base frame ( 1 ), or in particular more than 50% of the area of the surface of the base frame 1 is traversed by the connecting channel.

4 zeigt eine grundsätzliche andere Ausführungsvariante eines Koordinatenmessgerätes bei der das in 4 gezeigte Portal 20', anders als das Portal 20 in der Ausführungsvariante gemäß 1 bis 3, entlang des Basisgestells 1 beweglich geführt ist. Nachdem viele Bauteile des Koordinatenmessgerätes nach 4 sehr ähnlich den entsprechenden Bauteilen des Koordinatenmessgerätes nach 1 bis 3 sind, werden für entsprechende Bauelemente dieselben Bezugszeichen verwendet, allerdings mit einem Strich ergänzt. 4 shows a fundamentally different embodiment of a coordinate measuring machine in which the in 4 shown portal 20 ' , unlike the portal 20 in the embodiment according to 1 to 3 , along the base frame 1 is movably guided. After many components of the coordinate measuring machine after 4 very similar to the corresponding components of the coordinate measuring machine 1 to 3 are the same reference numerals are used for corresponding components, but supplemented with a dash.

4 ist hierbei eine nur schematische Prinzipdarstellung eines solchen Koordinatenmessgerätes, wobei das Koordinatenmessgerät in einer Schnittdarstellung gezeigt ist, bei der das Basisgestell 1' etwa in seiner Mitte geschnitten worden ist. Die Schraffur zeigt geschnittene Körper. Das hier gezeigte, rein beispielhafte Koordinatenmessgerät umfasst als Basisgestell 1' u. a. ein Untergestell 38, das über vier sich in den Ecken befindende Schwingungsdämpfer 37a, 37b, 37c und 37d auf dem Boden gelagert ist. Wegen der Schnittdarstellung sind nur die beiden in Blickrichtung hinteren Schwingungsdämpfer 37a und 37b zu sehen. Auf dem Untergestell 38 wiederum wird über vier Stützkörper 35a, 35b, 35c und 35d, ein Messtisch 39 des Basisgestells 1' auf dem Untergestell 38 gelagert. Dabei befinden sich zwei der Stützkörper 35a und 35b an dem in Blickrichtung hinteren Ende des Basisgestells 1' und zwei Stützkörper 35c und 35d an dem in Blickrichtung vorderen Ende des Basisgestells 1, wobei diese beiden Stützkörper aufgrund der Schnittdarstellung nicht gesehen werden können. 4 Here is a schematic representation of only such a coordinate measuring machine, wherein the coordinate measuring machine is shown in a sectional view, in which the base frame 1' has been cut about in its middle. The hatching shows cut bodies. The purely exemplary coordinate measuring machine shown here comprises as a base frame 1' including a base 38 , which has four vibration dampers in the corners 37a . 37b . 37c and 37d is stored on the ground. Because of the sectional view, only the two in the direction of the rear vibration damper 37a and 37b to see. On the undercarriage 38 in turn, will have four supporting bodies 35a . 35b . 35c and 35d , a measuring table 39 of the base frame 1' on the base 38 stored. There are two of the support body 35a and 35b at the rear end of the base frame in the direction of view 1' and two supporting bodies 35c and 35d at the front end of the base frame in the viewing direction 1 , These two support body can not be seen due to the sectional view.

Seitlich des Messtisches sind hierbei zwei, nur schematisch angedeutete Führungen 33a und 33b befestigt, an denen über ebenfalls nur schematisch angedeutete Luftlager 34a und 34b das Portal 20' beweglich geführt ist. Entsprechende Maßstäbe zur Bestimmung der Position in der betreffenden Koordinatenrichtung y und ein Antrieb zum Bewegen des Portals 20 in der entsprechenden Richtung y sind ebenfalls vorhanden, werden aber aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht näher gezeigt. Das Portal 20' umfasst, genau wie das Portal 20 gem. den 1 bis 3, zwei vertikale Säulen 4a' und 4b' und eine die betreffenden Säulen in einem oberen Bereich verbindende Traverse 5'. Entlang der Traverse 5' ist, genau wie eingangs im Zusammenhang mit 1 beschrieben, ein Messschlitten 11' beweglich in der mit dem Pfeil x gezeigten Richtung geführt, wobei auch hierfür ein nicht näher dargestellter Antrieb zur Bewegung des Messschlittens 11' vorgesehen ist und ein ebenfalls nicht dargestellter Maßstab vorgesehen ist, über den die Position des Messschlittens 11' ermittelt werden kann. Der Messschlitten 11' lagert wiederum in der vertikalen Richtung, die mit dem Pfeil z bezeichnet ist, eine Pinole 31' beweglich, wobei auch hierfür ein nicht näher zu sehender Antrieb und ein nicht näher zu sehender Maßstab vorgesehen sind. Am unteren Ende der Pinole 31' ist ein Sensor 30' mit einem Taststift 13' befestigt. Im vorliegenden Fall handelt es sich um einen taktilen Sensor 30'. Natürlich kann es sich aber auch um einen anderen Sensor, wie beispielsweise einen optischen Sensor handeln.Side of the measuring table are here two, only schematically indicated guides 33a and 33b attached to those on also only schematically indicated air bearings 34a and 34b the portal 20 ' is movably guided. Corresponding standards for determining the position in the relevant coordinate direction y and a drive for moving the portal 20 in the corresponding direction y are also present, but are not shown here for the sake of clarity here. The portal 20 ' includes, just like the portal 20 gem. the 1 to 3 , two vertical columns 4a ' and 4b ' and a truss connecting the respective columns in an upper area 5 ' , Along the traverse 5 ' is, just as in the beginning associated with 1 described, a measuring slide 11 ' movably guided in the direction shown by the arrow x, which also for this purpose, not shown drive for moving the measuring carriage 11 ' is provided and a likewise not shown scale is provided, on the position of the measuring slide 11 ' can be determined. The measuring slide 11 ' again supports a quill in the vertical direction, indicated by the arrow z 31 ' movable, and this also a not closer to drive and a not closer to seeing scale are provided. At the bottom of the quill 31 ' is a sensor 30 ' with a stylus 13 ' attached. In the present case, it is a tactile sensor 30 ' , Of course, it may also be another sensor, such as an optical sensor.

Im Portal 20' ist, genau wie im Fall des Portals 20 gemäß 1 bis 3 in den Säulen 4a' und 4b' und in der Traverse 5' ein Kanal für ein Gas vorgesehen. Anders als in der Ausführungsvariante gem. 1 bis 3 kann der Verbindungskanal hier nicht durch das Basisgestell 1' selber gebildet werden. Vielmehr ist der Verbindungskanal hier innerhalb einer zweiten Traverse 36 bereitgestellt, die allerdings auch durch das Basisgestell 1' führt. Innerhalb des geschlossenen Kanals, nämlich im vorliegenden Fall in der Traverse 36, sind zwei nicht näher gezeigte Ventilatoren vorgesehen, um die Luft analog zu bewegen, wie dies im Zusammenhang mit 2 dargestellt ist.In the portal 20 ' is, just like in the case of the portal 20 according to 1 to 3 in the columns 4a ' and 4b ' and in the traverse 5 ' a channel for a gas is provided. Unlike in the embodiment according to. 1 to 3 the connection channel can not through the base frame here 1' be formed yourself. Rather, the connection channel is here within a second traverse 36 provided, but also by the base frame 1' leads. Within the closed channel, namely in the present case in the traverse 36 , two fans, not shown in detail, are provided to move the air in an analogous way, as related to 2 is shown.

4 zeigt damit also auch ein Koordinatenmessgerät zur Vermessung von Werkstücken mit einer Mechanik 41' zur Bewegung eines Sensors (beispielsweise des taktilen Tastkopfes 30' mit hieran befestigtem Taststift 13 oder einem anderen Sensor, wie z. B. einem optischen Sensor) relativ zu einem Werkstück 32', wobei die Mechanik 41' ein Basisgestell 1' mit einer Werkstückauflage (Messtisch 39) aufweist und ein Portal 20' aufweist, wobei das Portal 20' zwei seitlich des Basisgestells 1' angeordnete Säulen 4a' und 4b' aufweist, die in einem oberen Bereich durch eine horizontale Traverse 5' miteinander verbunden sind, wobei entlang der Traverse 5' ein Messschlitten 11' beweglich geführt ist, der den besagten Sensor (Tastkopf 30 und Taststift 13) trägt. Dabei ist in den Säulen 4a' und 4b' und in der Traverse 5' ein Kanal für ein Gas (Luft) vorgesehen, der durch einen Verbindungskanal (Kanal durch die Traverse 36) zu einem geschlossenen Kanal verbunden ist, sodass das Gas (Luft) geschlossen in einem Kreislauf zirkulieren kann. Wie aus 4 zu sehen ist, befindet sich die Traverse 36 zwischen dem Untergestell 38 und dem Messtisch 39. Insoweit verläuft der Verbindungskanal hier durch das Basisgestell 1' hindurch. 4 So it also shows a coordinate measuring machine for measuring workpieces with a mechanism 41 ' for moving a sensor (for example the tactile probe 30 ' with attached stylus 13 or another sensor, such. B. an optical sensor) relative to a workpiece 32 ' , where the mechanics 41 ' a base frame 1' with a workpiece support (measuring table 39 ) and a portal 20 ' which has the portal 20 ' two laterally of the base frame 1' arranged columns 4a ' and 4b ' that in an upper area by a horizontal traverse 5 ' being connected together, being along the traverse 5 ' a measuring slide 11 ' is movably guided, the said sensor (probe 30 and stylus 13 ) wearing. It is in the columns 4a ' and 4b ' and in the traverse 5 ' a channel for a gas (air) is provided, through a connecting channel (channel through the traverse 36 ) is connected to a closed channel so that the gas (air) can circulate closed in a closed loop. How out 4 can be seen, is the Traverse 36 between the base 38 and the measuring table 39 , In that regard, the connection channel runs through the base frame here 1' therethrough.

Nachdem im vorliegenden Fall als Gas Luft verwendet wird, ist in dem geschlossenen Kanal wenigstens ein Ventilator vorgesehen, worüber das Gas in dem geschlossenen Kanal bewegt wird.In the present case, as air is used as the gas, at least one fan is provided in the closed channel, through which the gas is moved in the closed channel.

Genau wie in der Ausführungsform gem. 1 bis 3 ist auch hier der geschlossene Kanal so ausgebildet, dass das Gas (Luft) ausgehend vom Verbindungskanal, der durch die Traverse 36 gebildet wird, zuerst durch eine erste Säule 4b', dann durch die Traverse 5' und zuletzt durch die zweite Säule 4a', wieder zurück in den Verbindungskanal zirkuliert. Auch im vorliegenden Fall ist der Verbindungskanal, der hier durch die zweite Traverse 36 gebildet wird, so ausgebildet, dass dieser die kürzeste Verbindung zwischen den beiden Säulen 4a' und 4b' darstellt. Um Temperaturdifferenzen möglichst gut ausgleichen zu können, ist das Portal 20' und auch die Traverse 36', die den Verbindungskanal bereitstellt, aus einem gut wärmeleitenden Material, insbesondere aus einem Metall, hergestellt. Im vorliegenden Fall wurde hierbei für das gesamte Portal 20' und für die den Verbindungskanal bereitstellende Traverse 36 dasselbe Material verwendet.Just as in the embodiment acc. 1 to 3 Here, too, the closed channel is designed so that the gas (air), starting from the connecting channel, through the traverse 36 is formed, first by a first column 4b ' , then through the traverse 5 ' and finally through the second pillar 4a ' , circulated back into the connection channel again. Also in the present case, the connecting channel, here by the second cross member 36 is formed, so that this is the shortest connection between the two columns 4a ' and 4b ' represents. In order to compensate for temperature differences as well as possible, is the portal 20 ' and also the traverse 36 ' , which provides the connecting channel, made of a highly thermally conductive material, in particular of a metal. In this case, this was for the entire portal 20 ' and for the connecting channel providing traverse 36 the same material used.

5 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Koordinatenmessgerätes bei der das in 5 gezeigte Portal 20' entlang des Basisgestells 1' beweglich geführt ist. Nachdem die Ausführungsvariante nach 5 nahezu identisch zur Ausführungsform nach 4 ist und auch die Darstellung analog zur Darstellung des Koordinatenmessgerätes aus 4 ist, wurden für gleiche Bauteile in 5 gleiche Bezugszeichen gewählt. Außerdem gelten die zu 4 beschriebenen Details natürlich für 5 vollkommen analog. 5 shows a further embodiment of a coordinate measuring machine according to the invention in which the in 5 shown portal 20 ' along the base frame 1' is movably guided. After the variant according to 5 almost identical to the embodiment according to 4 is and also the representation analogous to the representation of the coordinate measuring machine 4 is, were for the same components in 5 same reference numerals selected. In addition, the apply to 4 naturally described details for 5 completely analog.

Der einzige Unterschied der Ausführungsvariante nach 5 gegenüber 4 ist darin zu sehen, dass der Messtisch 39 mit den Stützen 35a–35d nicht auf einem darunter liegenden Untergestell 38 gelagert ist, wie in 4, sondern dass die Stützen 35a–35d nunmehr unmittelbar auf dem Boden aufliegen. Insoweit verläuft in diesem Ausführungsbeispiel der Verbindungskanal, der in der Traverse 36 ausgebildet ist, unterhalb des Basisgestells 1'.The only difference of the embodiment according to 5 across from 4 can be seen in the fact that the measuring table 39 with the supports 35a - 35d not on an underlying base 38 is stored as in 4 but that the supports 35a - 35d now rest directly on the ground. In that regard, runs in this embodiment, the connecting channel, in the traverse 36 is formed below the base frame 1' ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1'1, 1 ': Basisgestellbasic frame
22: beweglicher Messtischmovable measuring table
3a, 3b3a, 3b: KugelschienenführungenBall Rail Systems
4a, 4b, 4a', 4b'4a, 4b, 4a ', 4b': Säulencolumns
5, 5'5, 5 ': Traversetraverse
6a, 6b6a, 6b: KugelschienenführungBall Rail System
77: Antriebdrive
88th: Lagerung für ZugspindelStorage for tractor spindle
99: Zugspindelfeed shaft
1010: Antriebdrive
11, 11'11, 11 ': Messschlittenmeasuring slide
1212: Antriebdrive
13, 13'13, 13 ': Taststift mit TastkugelStylus with probe ball
14a, 14b14a, 14b: Schwingungsdämpfervibration
20, 20'20, 20 ': Portalportal
2121: Ventilatorfan
2222: Ventilatorfan
2323: Kanalchannel
2424: Kanalchannel
2525: Kanalchannel
2626: Verbindungskanalconnecting channel
2727: Pfeil für ZirkulationsrichtungArrow for circulation direction
28, 29, 30, 3128, 29, 30, 31: Verbindungskanalconnecting channel
32, 32'32, 32 ': Werkstückworkpiece
30, 30'30, 30 ': taktiler Tastkopftactile probe
31, 31'31, 31 ': PinolePinole
33a, 33b33a, 33b: Führungguide
34a, 34b34a, 34b: Luftlagerair bearing
35a–35d35a-35d: StützenSupport
3636: zweite Traversesecond traverse
37a–37d37a-37d: Führungsdämpfermanagement damper
3838: Untergestellundercarriage
3939: Messtischmeasuring table
41, 41'41, 41 ': Mechanikmechanics

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19932446 B4 [0002, 0004]

Claims

Coordinate measuring device for measuring workpieces with a mechanism ( 41 ; 41 ' ) for moving a sensor ( 30 . 13 ; 30 ' . 13 ' ) relative to a workpiece to be measured ( 32 ; 32 ' ), whereby the mechanics ( 41 ; 41 ' ) a base frame ( 1 . 1' ) with a workpiece support ( 2 ; 39 ) and a portal ( 20 ; 20 ' ), wherein the portal ( 20 . 20 ' ) two laterally on the base frame ( 1 ; 1' ) arranged columns ( 4a . 4b ; 4a ' . 4b ' ), which in an upper area by a horizontal Traverse ( 5 ; 5 ' ), whereby along the traverse ( 5 ; 5 ' ) a measuring slide ( 11 . 11 ' ) is movably guided, the said sensor ( 30 . 13 ; 30 '; 13 ' ), characterized in that in the columns ( 4a . 4b ; 4a ' . 4b ' ) and in the traverse ( 5 ; 5 ' ) a channel ( 23 . 24 . 25 ) is provided for a gas passing through a connecting channel ( 26 ; 28 . 29 . 30 . 31 ) through the base frame ( 1 ; 1' ) through or below the base frame ( 1 ; 1' ) is connected to a closed channel so that the gas can circulate closed in a circuit.

Coordinate measuring machine according to claim 1, wherein in the closed channel at least one fan ( 21 . 22 ) is provided, over which the gas is moved in the closed channel.

Coordinate measuring machine according to claim 1 or claim 2, wherein the closed channel is designed so that the gas from the connecting channel ( 26 ; 28 . 29 . 30 . 31 ) first through a first column ( 4b ; 4b ' ), then through the traverse ( 5 ; 5 ' ) and finally through the second pillar ( 4a ; 4a ' ) back into the connection channel ( 26 ; 28 . 29 . 30 . 31 ) circulates.

Coordinate measuring machine according to one of claims 1 to 3, wherein the portal ( 20 ) movable along the base frame ( 1' ) is guided.

Coordinate measuring machine according to one of claims 1 to 3, wherein the portal ( 20 ) rigidly on the base frame ( 1 ) is attached.

Coordinate measuring machine according to one of claims 4 or 5, wherein the connecting channel is formed so that this the shortest connection between the two columns ( 4a . 4b ; 4a ' . 4b ' ).

Coordinate measuring machine according to claim 5, wherein the connecting channel ( 28 . 29 . 30 . 31 ) in the base frame ( 1 ), wherein the connection channel ( 28 . 29 . 30 . 31 ) is formed so that viewed from above more than 30% of the area of the base frame ( 1 ), or in particular more than 50% of the area of the base frame ( 1 ) from the connection channel ( 28 . 29 . 30 . 31 ) is traversed.

Coordinate measuring machine according to one of claims 1 to 7, wherein the base frame ( 1 ; 1' ) and / or the portal ( 20 ; 20 ' ) are made of a highly thermally conductive material, in particular of a metal.

Coordinate measuring machine according to claim 8, wherein the base frame ( 1 ; 1' ) and the portal ( 20 ; 20 ' ) are made of the same material.

Coordinate measuring machine according to one of claims 8 or 9, wherein the portal ( 20 ; 20 ' ) and / or the base frame ( 1 ; 1' ) are produced as castings.

Coordinate measuring machine according to one of the preceding claims, wherein the workpiece support as a movable workpiece table ( 2 ) is formed opposite to the rest of the base frame ( 1 ) can be moved in at least one direction (y).

Coordinate measuring machine according to one of the preceding claims, wherein the along the traverse ( 5 ; 5 ' ) movable measuring carriages ( 11 ; 11 ' ) a sleeve movable in the vertical direction ( 31 ; 31 ' ) movable, at the lower end of a sensor ( 30 . 13 ; 30 ' . 13 ' ) is worn.

Coordinate measuring machine according to claim 4, wherein the connecting channel is formed by a further traverse ( 36 ) which forms the two columns ( 4a ' . 4b ' ) of the portal ( 20 ' ) connects together at its lower end.

Coordinate measuring machine according to one of the preceding claims, wherein the surface of the portal and / or the surface of the base frame is protected by an insulating covering.