CH680018A5 - - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. 



  Ein Gerät, mit dem man sowohl die Form als auch die Dimension eines Gegenstandes messen kann, wird z.B. in der FAG-Publikation Nr. MT 55 133 DA vom Oktober 1984 beschrieben. Die darin gezeigte Ausführung besitzt aber einige Nachteile. An einer vertikalen Säule werden hier nämlich nahezu alle wesentlichen Teile der Messmaschine gehalten und im Bedarfsfall auf- und abgeführt. In dieser Führung treten also grosse Momente auf, die für ungenaue Messungen Anlass sein können. Ausserdem sind viele Teile und lange Wege im Bereich des verschieblichen Messgeräteteils enthalten, die zusätzliche Ungenauigkeiten verursachen. Wegen des hohen Gewichts und des grossen Volumens ist auch eine schlechte Anpassung an abweichende Werkstücke möglich. Das Messgerät ist also insbesondere als Labormessgerät in Einzelbenutzung geeignet. Die o.g.

  Nachteile behindern die Verwendung solcher Geräte in der Fertigung, wo eine schnelle Anpassung an verschiedene Werkstücke bei gleichzeitig hoher Messgenauigkeit erwünscht ist. 



  Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Messgerät aufzuzeigen, das die o.g. Nachteile nicht aufweist und insbesondere bei schneller Anpassung an abweichende Werkstücke eine genaue Messung bewirkt. 



  Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthalten. Die Ansprüche 2 bis 4 enthalten spezielle Ausgestaltungen. 



  Ein wesentlicher Punkt für die Vermeidung der Mängel besteht darin, dass nur die Rundheitsmessspindel mit einigen wenigen Teilen axial verschieblich angeordnet ist, und zwar in zwei Radialluftlagern und einem Axiallager. Die Drehbewegungseinrichtung in Form eines Motors und gegebenenfalls eines Getriebes ist dabei an einer Konsole befestigt, die über das Axiallager mit der Spindel verbunden ist. In der anderen Richtung ist die Konsole über eine Gabel mit einem vertikal angeordneten Kugelgewindetrieb verbunden. Mit Ausnahme der Konsole und des Motors/Getriebe sind hier keine zusätzlichen Teile vorhanden, die die Lagerung der Spindel belasten und dabei zur Ungenauigkeit Anlass geben. Weiterhin werden auch kleine Fehler nicht durch grosse Hebelverhältnisse zusätzlich verstärkt, da die Lager und der Kugelgewindetrieb in grösstmöglicher Nähe der Spindel angeordnet sind. 



  Nach einer bevorzugten Ausführung ist die Gabel einerseits schwenkbar zum Beispiel über ein Rotationswälzlager an einer mit dem Kugelgewindetrieb verbundenen Platte befestigt. Die Gabel stützt andererseits über zwei an den Gabelenden angeordneten Kugeln die Konsole einschliesslich des Axiallagers ab. Dadurch ist eine zwangskräftefreie Einstellung der Spindel zur Erlangung höchster Messgenauigkeit in allen Richtungen möglich. 



  Damit die Zeit für die Messung verkürzt werden kann, ist nach einer weiteren Ausgestaltung die Rundheitsmessspindel mit einer Querführung versehen, in der zwei Messköpfe verschieblich angeordnet sind. Je nach Wunsch können diese getrennt oder auch zusammen bewegt werden, bei ebenfalls getrennter Messeinrichtung können dann zusätzliche Messaufgaben gelöst werden. 



  Da die Axiallagerung zwischen Spindel und Konsole gewisse Ungenauigkeiten besitzen kann, ist es zweckmässig, zwischen der Konsole und der Spindel zusätzliche Messwertaufnehmer anzuordnen. Diese messen dann eventuelle Ungenauigkeiten in der Lagerung. Letztere können dann zur Korrektur der Hauptmessergebnisse Verwendung finden, wodurch die tatsächliche Gestalt des zu messenden Werkstücks genauer ermittelt werden kann. 



  Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert. Diese zeigt einen vereinfachten Teilquerschnitt durch das Messgerät. 



  Gemäss der Figur besteht das Form- und Dimensionsmessgerät neben dem nicht gezeigten Grundgehäuse aus einer Aufnahme 1 der drehbar und axial verschiebbar gelagerten Messspindel 2 und den in einer Querführung 3 angebrachten, auf Schlitten 4 angeordneten Messköpfen 5, die mit je einem Messtaster 6 versehen sind. Die Radiallagerung der Spindel 2 erfolgt über zwei gleiche, in Abstand angeordnete Luftlager 7 mit den Luftzufuhreinrichtungen 7 min . Axial wird die Spindel 2 über eine an ihr über zwei Rotationslager 8 drehbar befestigte Konsole 9 an zwei am Ende einer Gabel 10 angeordneten Kugeln 11 abgestützt. Die Gabel 10 ist dann schwenkbar über die Schwenklager 12 an der Platte 13 befestigt, die ihrerseits über einen Kugelgewindetrieb 14 mit einer an der Aufnahme 1 angebrachten Gewindespindel 15 verbunden ist. 



  Die genaue radiale Führung der Spindel 2 erfolgt durch die Luftlager 7, während sich die axiale Fixierung zwangskräftefrei über die Kugeln 11 und die schwenkbare Gabel 10 im Lager 12 ergibt. Die  axiale Verschiebung der Spindel 2 erfolgt über den Kugelgewindetrieb 14 an der drehbaren Gewindespindel 5. Die Einrichtung 16 zur Übertragung einer Drehbewegung auf die Spindel 2 ist drehfest mit der Platte 13 verbunden. Dabei wird das Drehmoment von einem nicht gezeigten Motor über die Schnecke 17 auf ein an der Spindel 2 befestigtes Schneckenrad 18 übertragen. 



  Mit Hilfe eines solchen Gerätes können dann die Messungen in einfacher und genauer Weise durchgeführt werden, wobei auch eine schnelle Anpassung an abweichende Werkstücke möglich ist. Es handelt sich nämlich um eine kompakte Einheit, da alle Lager-, Stütz- und Antriebsteile in unmittelbarer Nähe der Spindel 2 angebracht sind. Dies bewirkt geringere Massen und kürzere Hebelarme mit den sich daraus ergebenden die Messungen kaum verfälschenden Verformungen. 



   Die Formmessung erfolgt dabei durch die beiden Taster 6, wobei sich die Spindel 2 in den Luftlagern 7 dreht, während die Dimensionsmessung durch Verschieben der Messköpfe 5 samt Taster 6 auf den Schlitten 4 möglich ist. Die Messwerte werden dabei über die nur angedeuteten Kabel 19 zur beliebigen Auswertung weitergeleitet. 



  Zur Kontrolle der Positionierung von Spindel 2 zur Konsole 9 ist noch ein zusätzlicher Messwertaufnehmer 20 vorgesehen, dessen Werte zur Korrektur der Hauptmessergebnisse dienen. 

Claims (4)

1. Gerät für Form- und Dimensionsmessung bestehend aus mehreren Schlitten, einer Rundheitsmessspindel und Messeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung der axial verschiebbar angeordneten Rundheitsmessspindel (2) aus zwei Radialdruckmittellagern (7) und einer Axiallagerung (11) besteht, die eine Drehbewegungseinrichtung (16) tragende, an der Rundheitsmessspindel (2) befestigte Konsole (9) und eine Gabel (10) umfasst, wobei zwischen der Gabel (10) und der Konsole (9) Kugeln (11) angeordnet sind und die Gabel (10) schwenkbar an einem Linearantrieb (14) befestigt ist.

2.

Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabel (10) einerseits über zwei an den Gabelenden angeordnete Kugeln (11) die Konsole (9) abstützt und andererseits über Schwenklager (12) an einer mit dem als Kugelgewindetrieb ausgebildeten Linearantrieb (14) verbundenen Platte (13) befestigt ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messwertaufnehmer (20) zwischen der Rundheitsmessspindel (2) und der Konsole (9) angeordnet ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundheitsmessspindel (2) mit einer Querführung (3) versehen ist, in der zwei zusammen oder getrennt voneinander bewegbar angeordnete Schlitten (4) mit Messköpfen (5) gelagert sind.