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DE2034635C3 - Gerät zum Bestimmen von Lage-und/oder Maßabweichungen - Google Patents

Gerät zum Bestimmen von Lage-und/oder Maßabweichungen

Info

Publication number
DE2034635C3
DE2034635C3 DE19702034635 DE2034635A DE2034635C3 DE 2034635 C3 DE2034635 C3 DE 2034635C3 DE 19702034635 DE19702034635 DE 19702034635 DE 2034635 A DE2034635 A DE 2034635A DE 2034635 C3 DE2034635 C3 DE 2034635C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rod
guide housing
measuring device
sensor
probe head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19702034635
Other languages
English (en)
Other versions
DE2034635A1 (de
DE2034635B2 (de
Inventor
Edwin Dr.-Ing. Ddr 8010 Dresden Nordmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Werkzeugmaschinenkombinat Fritz Heckert VEB
Original Assignee
Werkzeugmaschinenkombinat Fritz Heckert VEB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Werkzeugmaschinenkombinat Fritz Heckert VEB filed Critical Werkzeugmaschinenkombinat Fritz Heckert VEB
Priority to DE19702034635 priority Critical patent/DE2034635C3/de
Publication of DE2034635A1 publication Critical patent/DE2034635A1/de
Publication of DE2034635B2 publication Critical patent/DE2034635B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2034635C3 publication Critical patent/DE2034635C3/de
Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • B23Q17/2233Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work for adjusting the tool relative to the workpiece
    • B23Q17/225Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work for adjusting the tool relative to the workpiece of a workpiece relative to the tool-axis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/004Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
    • G01B5/008Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
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Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Bestimmen von Lage- und/oder Maßabweichungen von Werkstücken gegenüber vorgegebenen Sollmaßen auf spanenden Werkzeugmaschinen, insbesondere Koordinatenbohrmaschinen nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 3.
Diese aus der GB-PS 9 03 385 bekannte Einrichtung dient im wesentlichen zum Zentrieren von Werkzeugmaschinenspindeln gegenüber in weiter zu bearbeitenden Werkstücken bereits vorhandenen Bohrungen. Dabei ist der Tastkopf über eine axial bewegliche Stange und ein Kugelgelenk mit einer Meßeinrichtung verbunden, die seitliche Auslenkungen bzw. Schwenkbewegungen der Stange und damit des Tastkopfes in entsprechende elektrische Signale umwandelt. Der Tastkopf selbst besteht hingegen aus drei in einer Normalebene zur Achse der Stange um 120° versetzt angeordneten Fühlstiften, die federbelastet gegen ein im Inneren des Tastkopfes koaxial auf der in ihn hineinragenden Stange angeordnetes Kegelstück anliegen. Dieses insoweit vor allem bezüglich seiner Mechanik umständlich konstruierte Gerät ist daher für sehr genau und möglichst auch automatisch durchzuführende Messungen jedoch nur bedingt verwendbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das bekannte Gerät so weiterzubilden, daß mit ihm eine
ίο höhere Meßgenauigkeit und uneingeschränkte Automatisierbarkeit des Meßvorganges erzielbar ist
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe bei dem als bekannt vorausgesetzten Gerät entweder dadurch gelöst, daß die Meßeinrichtung innerhalb des Tastkopfes angeordnet und der hier als konischer und die Stange koaxial umgebender Hohlkörper ausgebildete Fühler mit der Stange über Blattfedern verbunden ist oder daß der hier als konischer und die Stange koaxial umgebender Körper ausgebildete Fühler unmittelbar auf der Stange befestigt ist, daß zur seitlichen Auslenkbarkeit des Fühlers das Führungsgehäuse der Stange auf dem maschinenseitigen Anschlußteil des Gerätes in einer quer zur Längsachse des Gerätes verlaufenden Ebene über Wälzlager verschiebbar gelagei t ist, daß die Druckfeder auf die Stange mittelbar über einen im Anschlußteil koaxial geführten Bolzen mit einer in eine entsprechende stirnseitige Ausnehmung der Stange eingreifenden Kegelspitze wirkt und daß die Meßeinrichtung im Führungsgehäuse angeordnet ist.
Bei diesen Lösungen entfallen also in die Genauigkeit des Geräts verbessernder Weise einerseits die spielbehafteten mechanischen Übertragungsglieder zwischen dem Fühler und der elektrischen Meßeinrichtung weitgehend und andererseits ist durch die koaxiale Anordnung der Stange und konische Ausbildung des Fühlers der Meßvorgang uneingeschränkt automatisierbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind im Führungsgehäuse zwei bei unterschiedlichen Axiallagen der Stange ansprechende Endschalter angeordnet. Mit diesen Endschaltern ist es bei automatischem Betrieb möglich, das axiale Einfahren des Tastkopfes in die Meßposition mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten, d. h. im Eil- und Schleichgang durchzuführen sowie nach Erreichen der Meßposition die Einfahrbewegung gänzlich abzuschalten.
Nachstehend werden anhand einer Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
so F i g. 1 ein Gerät mit paralleler Führung des Fühlers über Blattfedern,
F i g. 2 den Schnitt A -B aus F i g. 1 und
F i g. 3 ein Gerät mit Führung des Tastkopfes am Anschlußteil.
j. Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Gerät besitzt ein Führungsgehäuse 2 mit einem fest angeordneten Aufnahmekegel 1. Im Führungsgehäuse 2 ist in einer spielfreien Wälzlagerung 3 der Tastkopf 4 bis 8 angeordnet, der aus einer Stange 4 mit einer Meßeinrichtung 5 und einem topfartigen konischen Fühler 6 besteht, der an einem Befestigungskörper 7 auswechselbar angeordnet ist. Die Verbindung der Stange 4 mit dem Befestigungskörper 7 ist durch vier Blattfedern 8 hergestellt. In einer Bohrung der Stange 4
Ί5 ist eine Druckfeder 9 und gegenüber dem dem Tastkopf 4 bis 8 abgewandten Ende der Stange 4 sind im ι ührungsgehäuse2zwei Endschalter 10,11 angeordnet. Die Wirkungsweise dieses Gerätes ist folgende:
Wird in eine auszumessende Bohrung, die unter die Werkzeugspindel beispielsweise einer Bohrmaschine gebracht wurde, der nach allen Seiten um kleine Wege, die den zu erwartenden Abweichungen entsprechen, radial verlagerbare Fühler 6 eingeführt, so wird der Fühler 6 bei vorhandener Lageabweichung der Bohrung gegenüber der Achse der Bohrspindel und damit zur Bezugsachse der Meßeinrichtung verschoben.
Diese Verschiebung wird durch die z. B. aus induktiven Wegaufnehmern bestehende Meßeinrichtung 5 ermittelt
Da die Meßelemente der Meßeinrichtung 5 in den Koordinatenrichtungen χ und y (Fig.2) angeordnet sind, wird die anteilige Verschiebung des Fühlers 6 in den Koordinateneinrichtungen ermittelt, wobei die Druckfeder 9 die hierzu erforderliche Meßkraft erzeugt. Wird der Tastkopf 4 bis 8 in eine Bohrung eingefahren, deren Durchmesser kleiner als der größte Durchmesser deb Fühlers 6 ist, können die Endschalter 10, 11 nacheinander durch die Stange 4 betätigt wt/den, wobei die Einfahrgeschwindigkeit zunächst mittels des Schalters 10 herabgesetzt und nach Erreichen der max. Anpreßkraft mittels des Schalters 11 schließlich vollständig gestoppt wird.
Bei dem in F i g. 3 dargestellten Gerät besteht der Tastkopf 30,31,40,41 aus einer Stange 40 mit einem fest verbundenen Fühler 31, der in einem quer zur Längsachse des Gerätes über ein Wälzlager 22 verschiebbaren Führungsgehäuse 30 aufgenommen ist In einem Anschlußteil 32 ist in einer koaxialen Bohrung
33 eine Druckfeder 35 und ein sich gegen diese abstützender Bolzen 34 mit einer Kegelspitze 34' angeordnet In einer quer zur Längsachse liegenden Bohrung 36 des Anschlußteiles 32 ist ein Hebel 37 schwenkbar gelagert, dessen eines Ende in eine ringförmige Aussparung 38 des Bolzens 34 eingreift. Auf dem Anschlußteil 32 ist zwischen Aufnahmekegel und dem Hebel 37 eine Stellmutter 39 angeordnet.
Die Wirkungsweise dieses Gerätes ist folgende:
Zum Abgleichen der elektronischen oder pneumatischen Meßeinrichtung 14 wird das radial verschiebbare Führungsgehäuse 30 des Tastkopfes 30,31,40,41 durch den Bolzen 34, der mit seiner Spitze 34' in eine Zentrierungsbohrung der Stange 40 mittels der Feder 35 eingedrückt ist, gegenüber dem Anschlußteil 32 bei abgehobenem Tastkopf 30,31,40,41 zentriert.
Während der Messung selbst wird jedoch der Bolzen
34 mittels des durch die Stellmutter 39 schwenkbaren Hebels 37 gegen die Feder 35 verstellt, so daß der Bolzen 34 den Tastkopf 30, 31, 40, 41 freigibt. Der Meßvorgang selbst ist daraufhin derselbe wie bei dem Gerät nach F i g. 1 und 2.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Gerät zum Bestimmen von Lage- und/oder Maßabweichungen von Werkstücken gegenüber vorgegebenen Sollmaßen auf spanenden Werkzeugmaschinen, insbesondere Koordinatenbohrmaschinen, mit einem im Gerät mittels einer in einem Führungsgehäuse axial beweglichen und mit einer vorgespannten Druckfeder belasteten Stange längs verschiebbar geführten Tastkopf, dessen Fühler seitlich auslenkbar ist und mit einer die Auslenkung erfassenden elektrischen Meßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (5) innerhalb des Tastkopfes (4 bis 8) angeordnet und der hier als konischer und die Stange (4) koaxial umgebender Hohlkörper ausgebildete Fühler (6) mit der Stange (4) über Blattfedern (8) verbunden ist
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Führungsgehäuse (2) zwei bei unterschiedlichen Axiallagen der Stange (4) ansprechende Endschalter (10,11) angeordnet sind.
3. Gerät zum Bestimmen von Lage- und/oder Maßabweichungen von Werkstücken gegenüber vorgegebenen Sollmaßen auf spanenden Werkzeugmaschinen, insbesondere Koordinatenbohrmaschinen, mit einem im Gerät mittels einer in einem Führungsgehäuse axial beweglichen und mit einer vorgespannten Druckfeder belasteten Stange längs verschiebbar geführtem Tastkopf, dessen Fühler seitlich auslenkbar ist und mit einer die Auslenkung erfassenden elektrischen Meßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der hier als konischer und die Stange (40) koaxial umgebender Körper ausgebildete Fühler (31) unmittelbar auf der Stange (40) befestigt ist, daß zur seitlichen Auslenkbarkeit des Fühlers (31) das Führungsgehäuse (30) der Stange (40) auf dem maschinenseitigen Anschlußteil (32) des Gerätes in einer quer zur Längsachse des Gerätes verlaufenden Ebene über Wälzlager (22) verschiebbar gelagert ist, daß die Druckfeder (35) auf die Stange (40) mittelbar über einen im Anschlußteil (32) koaxial geführten Bolzen (34) mit einer in eine entsprechende stirnseitige Ausnehmung der Stange (40) eingreifenden Kegelspitze (34') wirkt und daß die Meßeinrichtung (41) im Führungsgehäuse (30) angeordnet ist.
DE19702034635 1970-07-13 1970-07-13 Gerät zum Bestimmen von Lage-und/oder Maßabweichungen Expired DE2034635C3 (de)

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DE2034635B2 DE2034635B2 (de) 1980-11-13
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