DD250758A1

DD250758A1 - Einrichtung zur aufnahme eines koordinatenmessgeraetes auf einer grundlage

Info

Publication number: DD250758A1
Application number: DD29207586A
Authority: DD
Inventors: Horst Donat
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1987-10-21
Also published as: DE3711455A1; JPS6379007A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufnahme eines Koordinatenmessgeraetes auf einer Grundlage mit dem Ziel, einen optimalen Einsatz optoelektronischer Antastverfahren zu ermoeglichen. Aufgabe ist es vor allem, die Einwirkung von Biege- und Torsionsmomenten, hervorgerufen durch Wanderlasten, auf das Gestell des Messgeraetes zu verhindern. Im Gestell fest angeordnete Aufnahmeelemente (Huelsen), auf denen eine Basisplatte gelagert ist, umschliessen ein Gasvolumen, welches unten durch eine kreisringfoermige Membran verschlossen ist, in deren Zentraloeffnung ein Stuetzkoerper gasdicht angeordnet ist, der direkt oder durch Zwischenglieder auf dem Fundament (Grundlage) ruht. Parallelgeschaltet zu dem Gasvolumen ist ein in Abhaengigkeit von der Hoehe des Gasvolumens den Druck einstellendes Wegeventil vorgesehen, welches die Hoehe des Gasvolumens auch bei wechselnder Belastung auf der Basisplatte konstant haelt. Fig. 2

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufnahme eines Koordinatenmeßgerätes auf einer Grundlage oder einem Fundament, wobei das Meßgerät auf einer Anzahl gedämpfter Luftfederelemente ruht.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus der DD-PS 233175 ist ein Koordinatenmeßgerät bekannt, welches ein vorzugsweise geschweißtes Gestell umfaßt, auf dem eine Hartgesteinplatte als Basisplatte für einen als selbständig existierenden Koordinatentisch vorgesehen ist. Im Gestell sind ferner Führungen für einen Vertikalschlitten angeordnet, an dem eine Beleuchtungseinrichtung und eine Abtast- oder Beobachtungseinrichtung angeordnet sind. Das Gestell selbst ruht über gesonderte, nicht in das Gerät integrierte schwingungsisolierende Federelemente (Druckschrift Physik Instrumente GmbH & Co Waldbronh, DE, Nr.T56-D6/82.3, „Information —T56 Schwingungsisolatoren, Tischsysteme, Arbeitsflächen") auf einem Fundament. Diese Lösung setzt eine hohe Biege- und Verwindungssteifigkeit des Meßgerätegestells voraus, um die durch Wanderlasten infolge Koordinätentischverschiebung und unterschiedliche Meßobjektmassen verursachten, die Meßgenauigkeit beeinflussenden Deformationen des Gestells in zulässigen Grenzen zu halten. Die Realisierung hoher Steifigkeiten bereitet besonders dann erhebliche Probleme, wenn zwecks Einbeziehung opto-elektronischer Antastverfahren in das Meßgerät das Gestell zur Unterbringung einer zum opto-elektronischen Meßkopf fest distanzierten und mit ihm bewegten Durchlichtbeleuchtungseinrichtung aufgeschnitten wird und die Bauhöhe des Gestells einer bequemen Bedienung wegen begrenzt ist.

Bei der Einrichtung nach der DD-PS 152409 ruht das geschweißte Grundgestell einer Meßmaschine auf starren Stützelementen auf einem Fundament. In den Kreuzungspunkten der Längs- und Querrippen des geschweißten Grundgestells sind Hülsen eingeschweißt, in denen sich auf dem Fundament ruhende Stützen befinden, auf denen der Meßtisch gelagert ist. Meßtisch und Grundgestell sind also bei dieser Einrichtung gesondert auf dem Fundament gelagert, so daß eine gegenseitige Beeinflussung infolge Verformung und Lastverlagerung durch Meßobjekte oder die bewegte Meßanordnung selbst nicht auftritt. Diese Einrichtung ist zwar geeignet bei mechanisch antastenden Meßgeräten angewendet zu werden, bei denen der Tastkopf mit den Tastfingern relativ zum Meßtisch bewegt wird, bei opto-elektronisch antastenden Meßgeräten treten die oben im Zusammenhang mit der DD-PS 233175 im bezug auf die Steifigkeit angeführten Nachteile auf.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und bei Koordinatenmeßmaschinen die

Voraussetzungen für den optimalen Einsatz opto-elektronischer Antastverfahren und -einrichtungen zu schaffen.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Beseitigung der infolge Meßschlittenbewegung verursachten und auf das Gestell des Meßgerätes einwirkenden Biege- und Torsionsmomente ohne Einbuße an Meßgenauigkeit die erforderliche Steifigkeit des Gestells soweit zu reduzieren, daß der Einsatz opto-elektronischer Abtasteinrichtungen unter Verwendung einer mit diesen mitbewegten Beleuchtungseinrichtung ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Einrichtung zur Auf nähme eines Koordinatenmeßgerätes auf einer Grundlage, wobei das Koordinatenmeßgerät ein aus Längs-, Quer- und Diagonalstreben bestehendes Gestell umfaßt, auf dem eine Basisplatte mit einem darauf in der Ebene verschiebbaren Meßtisch angeordnet ist, und wobei in einigen Kreuzungspunkten von Längs- und Querstreben des Gestells auf einer Grundlage ruhende Aufnahmeelemente befestigt sind, dadurch gelöst, daß die Aufnahmeelemente ein Gasvolumen umschließende Hülsen sind, die an ihrem, derßasisplatte zugewandten Ende durch eine Platte gasdicht abgeschlossen sind, wobei auf dieser Platte direkt oder unter Zwischenschaltung daran befestigter, weiterer Elemente in der Höhe einstellbare, die Basisplatte in definierter und in horizontalen Richtungen spiel- und spannungsfrei wirkender Lageorientierung mit dem Gestell verbindende Auflagerbauteile vorgesehen sind, und daß das interne offene Ende der Aufnahmeelemente durch eine kreisringförmige Membrane gasdicht abgeschlossen ist, in deren Mittenöffnung ein Stützkörper gasdicht eingefügt ist, der direkt oder unter Zwischenschaltung weiter Glieder auf der Grundlage oder dem Fundament ruht. Und daß parallel geschaltet zu dem in den Aufnahmeelementen befindlichen Gasvolumen ein in Abhängigkeit von der Höhe des Gasvolumens den Druck innerhalb des Gasvolumens einstellendes Wegeventil vorgesehen ist, welches mit einem Gaszu- und abfluß verbunden ist, derart, daß die Höhe des Gasvolumens auch bei wechselnder Belastung auf der Basisplatte konstant bleibt und daß das Gasvolumen mit einer Gasversorgungseinheit über das Wegeventil 17 verbunden ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Gasvolumen mit einem in der Hülse befindlichen Dämpfungsvolumen durch eine in einer Trennwand vorgesehenen Drosselöffnung verbunden ist.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn das Gasvolumen über eine Schlauchverbindung mit einem außerhalb der Hülsen vorgesehenen Dämpfungsvolumen verbunden ist.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auch bei weniger verwindungs- und biegesteifen Gestellen von Meßgeräten durch unterschiedliche Belastungen hervorgerufene Deformationen des Gestells automatisch weitestgehend kompensiert und deren Auswirkungen auf die Meßgenauigkeit minimiert werden. Auch können die Gestelle der Meßgeräte weniger materialintensiv hergestellt und die Massen reduziert werden. Eine geringere Bauhöhe gewährleistet eine bequeme Bedienbarkeit.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1: einen Längsschnitt durch ein Koordinatenmeßgerät und Fig.2: einen Schnitt durch ein Aufnahmeelement.

Das in Fig. 1 dargestellte Koordinatenmeßgerät umfaßt ein Gestell 1, weichesaus Längs-, Quer- und Diagonalstreben besteht und auf dem eine Basisplatte 2, vorzugsweise aus Hartgestein ruht. Auf der Basisplatte 2 ist ein auf ,Führungen, in der Ebene verschiebbar, gelagerter Meßtisch 3 zur Aufnahme der zu prüfenden Meßobjekte vorgesehen.

In einigen Kreuzungspunkten der Längs- und Querstreben sind Aufnahmeelemente 4 in Form eines Gasvolumens 13 umschließender Hülsen befestigt, die an ihrem der Basisplatte 2 zugewandten Ende durch eine Platte 5 gasdicht abgeschlossen sind. Auf dieser Platte 5 sind weitere Elemente 6 und das Gestell 1 mit der Basisplatte 2 verbindende Auflagerbauteile 7 angeordnet, wobei Verstellteile 8; 9 zwischen dem Element 6 und dem Auflagerbauteil 7 angeordnet sind, mit denen die Basisplatte 2 in der Höhe einstellbar ist. Die Auflagerbauteile 7 sorgen für eine definierte Auflage der Basisplatte 2 auf dem Gestell 1, während für eine horizontale spiel- und spannungsfreie Lageorientierung gesonderte, hier nicht dargestellte Elemente verantwortlich sind.

Das untere offene Ende der Aufnahmeelemente 4 ist durch eine kreisringförmige Membran gasdicht abgeschlossen (Fig. 2), deren äußerer Bereich an einem Flansch 11 befestigt ist und in deren Mittenöffnung ein Stützkörper 12 gasdicht eingefügt ist, wobei der Flansch 11 an dem Aufnahmeelement 4 mittels Schrauben befestigt ist. Der Stützkörper 12 ruht unter Zwischenschaltung weiterer Fußelemente 14; 15 oder direkt (in Fig. 2 nicht dargestellt) auf einer Grundlage oder einem Fundament 16.

Parallel zu dem in dem Aufnahmeelement 4 vorhandenen Gasvolumen 13, welches ein Luftfedersystem darstellt, ist ein lageabhängiges Wegeventil 17 vorgesehen, welches vorzugsweise am Aufnahmeelement 4 befestigt ist und durch einen, mit dem Fundament 16 in Wirkverbindung stehenden Betätigungsorgan 18 regelbar ist, und welches mit einer nicht dargestellten Gasversorgungseinheit verbunden ist. Dieses Wegeventil 17 regelt in Abhängigkeit von der Belastung der Basisplatte 2 den Gasdruck im Aufnahmeelement 4 derart, daß das Gasvolumen 13 und damit die Federhöhe stets konstant bleibt. Dazu steht das Gasvolumen 13 mit einer Gaszuführungsleitung 19, einen Einlaßstutzen 20 und das Wegeventil 17 mit der Gasversorgungseinheit in Verbindung.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist in jedem Aufnahmeelement 4 eine mit einer Drosselöffnung 21 versehene Trennwand 22 vorhanden, welche das Gasvolumen 13 in ein Druckvolumen 23 und ein Dämpfungsvolumen 24 unterteilt.

Das Gasvolumen kann auch über eine Schlauchleitung mit einem außerhalb der Hülsen vorgesehenen, in einem gesonderten Behälter vorhandenen Dämpfungsvolumen verbunden sein (nicht dargestellt).

Durch das in den Aufnahmeelementen 4 vorhandene, als Luftfeder wirkende Gasvolumen 13 werden die infolge von Meßtischverschiebungen hervorgerufenen Wanderlasten direkt, ohne daß Biege-und Torsionsmoment auf das Gesteil 1 wirken und Deformationen desselben verursacht werden, auf das Fundament 16 abgeleitet. Damit werden negative Auswirkungen auf die Winkligkeit zwischen einer im Gestell 1 vorhandenen Vertikalführung 25 eines Vertikalschlittens 26 und den Führungen des Meßtisches 23 auf der Basisplatte 2 weitestgehend beseitigt.

Claims

1. Einrichtung zur Aufnahme eines Koordinatenmeßgerätes auf einer Grundlage, wobei das Koordinatenmeßgerät ein aus Längs-, Quer- und Diagonalstreben bestehendes Gestell umfaßt, auf dem eine Basisplatte mit einem darauf in der Ebene verschiebbaren Meßtisch angeordnet ist, und wobei in einigen Kreuzungspunkten von Längs- und Querstreben des Gestells auf einer Grundlage ruhende Aufnahmeelemente befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeelemente ein Gasvolumen umschließende Hülsen sind, die an ihrem, der Basisplatte zugewandten Ende durch eine Platte gasdicht abgeschlossen sind, wobei auf dieser Platte direkt oder unter Zwischenschaltung daran befestigter, weiterer Elemente in der Höhe einstellbare, die Basisplatte in definierten und in horizontalen Richtungen spiel- und spannungsfrei wirkender Lageorientierung mit dem Gestell verbindende Auflagerbauteile vorgesehen sind, und daß das untere offene Ende der Aufnahmeelemente durch eine kreisringförmige Membran gasdicht abgeschlossen ist, in deren Mittenöffnung ein Stützkörper gasdicht eingefügt ist, der direkt oder unter Zwischenschaltung weiterer Glieder auf der Grundlage oder dem Fundament ruht, und daß parallel geschaltet zu dem in den Aufnahmelementen befindlichen Gasvolumen ein in Abhängigkeit von der Höhe des Gasvolumens den Druck innerhalb des Gasvolumens einstellendes Wegeventil vorgesehen ist, welches mit einem Gaszu- und abfluß verbunden ist, derart, daß die Höhe des Gasvolumens auch bei wechselnder Belastung auf der Basisplatte konstant bleibt, und daß das Gasvolumen mit einer Gasversorgungseinheit über das Wegeventil 17 verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasvolumen mit einem in der Hülse befindlichen Dämpfungsvolumen durch eine in einerTrennwand vorgesehenen Drosselöffnung verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasvolumen über eine Schlauchverbindung mit einem außerhalb der Hülsen vorgesehenen Dämpfungsvolumen verbunden ist.