DE102013113407B4

DE102013113407B4 - coordinate measuring machine

Info

Publication number: DE102013113407B4
Application number: DE102013113407.6A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Eckhard Habermehl; Armin Konrad
Original assignee: Hexagon Metrology GmbH
Current assignee: Hexagon Metrology GmbH
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2022-08-18
Anticipated expiration: 2033-12-04
Also published as: DE102013113407A1

Abstract

Koordinatenmessgerät mit einer Pinole (6) und einem an der Pinole (6) angeordneten Tastkopf (7), wobei an dem Tastkopf (7) ein Taststift (8) auswechselbar befestigt ist,- bei dem zwischen dem Tastkopf (7) und der Pinole (6) ein Zwischenstück (10) angeordnet ist, bei dem das Zwischenstück (10) von der Pinole (6) im Kollisionsfall lösbar ausgebildet ist,- bei dem der Tastkopf (7) an dem Zwischenstück (10) im Kollisionsfall lösbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,- dass eine Auslenkkraft des Zwischenstückes (10) einstellbar ist, und- dass eine Haltekraft des Taststiftes (8) geringer ausgebildet ist als eine Haltekraft des Tastkopfes (7) an dem Zwischenstück (10) oder eine Haltekraft des Zwischenstückes (10) an der Pinole (6).Coordinate measuring device with a quill (6) and a probe head (7) arranged on the quill (6), a stylus (8) being replaceably attached to the probe head (7), - in which between the probe head (7) and the quill ( 6) an intermediate piece (10) is arranged, in which the intermediate piece (10) is detachable from the quill (6) in the event of a collision, - in which the probe (7) is arranged detachably on the intermediate piece (10) in the event of a collision, characterized characterized in that a deflection force of the intermediate piece (10) can be adjusted, and- that a holding force of the stylus (8) is designed to be lower than a holding force of the probe head (7) on the intermediate piece (10) or a holding force of the intermediate piece (10). the quill (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Koordinatenmessgerät mit einer Pinole und einem an der Pinole angeordneten Tastkopf.The invention relates to a coordinate measuring machine with a quill and a probe arranged on the quill.

Zum Stand der Technik ( DE 100 30 570 A1 ) gehört ein Koordinatenmessgerät, mit dem ein Verfahren zum schnellen Lösen eines Taststiftes von einem Tastkopf möglich ist.On the state of the art ( DE 100 30 570 A1 ) belongs to a coordinate measuring machine with which a method for quickly detaching a stylus from a probe is possible.

Der Taststift ist gemäß dem Stand der Technik an dem Tastkopf des Koordinatenmessgerätes über eine Präzisionslagerung gelagert. Eine Haltevorrichtung, beispielsweise in Form eines Hakens zieht den Taststift in eine Dreipunktlagerung, um während des Messvorganges eine reproduzierbare Lagerung des Taststiftes zu ermöglichen. Im Falle einer Kollision erkennt eine Steuervorrichtung die Kollision und gibt ein Signal zur automatischen Freigabe des Taststiftes, wobei ein elektrisches Signal in einen mechanischen Auslöseimpuls umgesetzt wird und die Freigabe des Taststiftes erfolgt.According to the prior art, the stylus is mounted on the probe head of the coordinate measuring machine via a precision bearing. A holding device, for example in the form of a hook, pulls the stylus into a three-point mounting in order to enable a reproducible mounting of the stylus during the measuring process. In the event of a collision, a control device detects the collision and issues a signal for the automatic release of the stylus, with an electrical signal being converted into a mechanical trigger pulse and the stylus being released.

Zum Stand der Technik ( DE 10 2005 043 454 B3 ) gehört ein Koordinatenmessgerät, bei dem zwei Wechseleinrichtungen vorgesehen sind. Eine erste Wechseleinrichtung ist zwischen der Pinole und einer Dreh-Schwenkeinrichtung vorgesehen und eine zweite Wechseleinrichtung ist zwischen der Dreh-Schwenkeinrichtung und einem Sensor mit daran angeordnetem Taststift vorgesehen. Die beiden Wechseleinrichtungen sind identisch ausgebildet, so dass im Falle einer Kollision sich die Wechseleinrichtungen lösen. Es ist hierbei jedoch von Nachteil, dass es von der Art der Kollision abhängig ist, ob sich lediglich der Taststift oder das gesamte Dreh-Schwenkgelenk löst.On the state of the art ( DE 10 2005 043 454 B3 ) includes a coordinate measuring machine with two changing devices. A first changing device is provided between the quill and a rotating/pivoting device, and a second changing device is provided between the rotating/pivoting device and a sensor with a feeler pin arranged thereon. The two changing devices are designed identically, so that in the event of a collision, the changing devices are released. The disadvantage here, however, is that it depends on the type of collision whether only the stylus or the entire rotating swivel joint is released.

Weiterhin gehört zum Stand der Technik ( DE 37 28 578 A1 ) ein Koordinatenmessgerät, welches zwei Tastköpfe aufweist, um mit möglichst geringem Aufwand große Taststiftverlängerungen anzubauen und mit hoher Geschwindigkeit verfahren zu können. Dieses Koordinatenmessgerät ist durch das Vorsehen von zwei Tastköpfen sehr aufwendig.Furthermore belongs to the state of the art ( DE 37 28 578 A1 ) a coordinate measuring machine which has two probe heads in order to be able to attach large stylus extensions with as little effort as possible and to be able to move them at high speed. This coordinate measuring machine is very expensive due to the provision of two probes.

Darüber hinaus gehört zum Stand der Technik ( DE 38 34 117 A1 ) ein Koordinatenmessgerät mit einem optischen Tastkopf, bei dem der Tastkopf über eine nachgiebige Knickstelle im Messarm des Koordinatenmessgerätes gelagert ist. Ein zuverlässiger Kollisionsschutz, der einen Schaden am Tastkopf nach Möglichkeit vermeidet, ist gemäß diesem Stand der Technik nicht gegeben.In addition, the state of the art ( DE 38 34 117 A1 ) a coordinate measuring machine with an optical probe head, in which the probe head is mounted via a flexible kink in the measuring arm of the coordinate measuring machine. A reliable collision protection, which avoids damage to the probe as far as possible, is not given according to this prior art.

Zum Stand der Technik ( DE 10 2011 100 467 B3 ) gehört darüber hinaus ein Messkopf für ein Koordinatenmessgerät, bei dem an einem Magneten eine Ankerplatte mit einer ersten Haltekraft befestigt ist und bei dem an der Ankerplatte ein Drehteller mit einer zweiten Haltekraft befestigt ist. Die erste Haltekraft zwischen Ankerplatte und Magnet ist geringer als die Haltekraft, mit der die Ankerplatte mit dem Drehteller verbunden ist. Im Falle einer Kollision wird aus diesem Grunde auf jeden Fall die Ankerplatte gleichzeitig mit dem Drehteller gelöst. Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass durch die Wahl der Haltekräfte Ankerplatte und Drehteller zusammen im Kollisionsfalle gelöst werden.On the state of the art ( DE 10 2011 100 467 B3 ) also includes a measuring head for a coordinate measuring machine, in which an anchor plate with a first holding force is attached to a magnet and in which a turntable with a second holding force is attached to the anchor plate. The first holding force between the anchor plate and the magnet is less than the holding force with which the anchor plate is connected to the turntable. For this reason, in the event of a collision, the anchor plate is always released at the same time as the turntable. This device has the disadvantage that the choice of holding forces causes the anchor plate and turntable to be released together in the event of a collision.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, die zum Stand der Technik gehörende Vorrichtung zu verbessern.The technical problem underlying the invention is to improve the prior art device.

Dieses technische Problem wird durch ein Koordinatenmessgerät mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.This technical problem is solved by a coordinate measuring machine with the features according to claim 1.

Das erfindungsgemäße Koordinatenmessgerät mit einer Pinole und einem an der Pinole angeordneten Tastkopf, wobei an dem Tastkopf ein Taststift auswechselbar befestigt ist, bei dem zwischen dem Tastkopf und der Pinole ein Zwischenstück angeordnet ist, bei dem das Zwischenstück von der Pinole im Kollisionsfall lösbar ausgebildet ist und bei dem der Tastkopf an dem Zwischenstück im Kollisionsfall lösbar angeordnet ist, zeichnet sich dadurch aus, dass eine Auslenkkraft des Zwischenstückes einstellbar ist, dass eine Haltekraft des Taststiftes geringer ausgebildet ist als eine Haltekraft des Tastkopfes an dem Zwischenstück oder eine Haltekraft des Zwischenstückes an der Pinole.The coordinate measuring machine according to the invention with a quill and a probe arranged on the quill, a stylus being attached to the probe in an exchangeable manner, in which an intermediate piece is arranged between the probe and the quill, in which the intermediate piece is detachable from the quill in the event of a collision and in which the probe is detachably arranged on the intermediate piece in the event of a collision, is characterized in that a deflection force of the intermediate piece can be adjusted, that a holding force of the stylus is designed to be lower than a holding force of the probe on the intermediate piece or a holding force of the intermediate piece on the quill .

Diese erfindungsgemäße Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass die mechanischen Schnittstellen, die vorteilhaft mit Sensoren überwacht werden, im Kollisionsfall auslenken. Das Koordinatenmessgerät wird hierbei vorteilhaft abgebremst. Nach einem Freifahren aus der Kollision kann die ausgelenkte Sensorschnittstelle wieder selbsttätig in die ursprüngliche Position zurückkehren. Gemäß der Erfindung sind zwei Schnittstellen in dem Koordinatenmessgerät vorgesehen, nämlich zum einen zwischen dem Zwischenstück, welches zwischen Pinole und Tastkopf angeordnet ist, derart, dass das Zwischenstück von der Pinole im Kollisionsfall lösbar ausgebildet ist, und zum anderen durch Lösen des Tastkopfes von dem Zwischenstück.This embodiment according to the invention has the advantage that the mechanical interfaces, which are advantageously monitored with sensors, deflect in the event of a collision. The coordinate measuring machine is advantageously braked here. After driving free from the collision, the deflected sensor interface can automatically return to the original position. According to the invention, two interfaces are provided in the coordinate measuring machine, namely between the intermediate piece, which is arranged between the sleeve and the probe, such that the intermediate piece can be detached from the sleeve in the event of a collision, and on the other hand by detaching the probe from the intermediate piece .

Das bedeutet, dass zwei lösbare Schnittstellen vorhanden sind, so dass auf jeden Fall ein Schutz des Tastkopfes im Kollisionsfalle vorgesehen ist.This means that there are two detachable interfaces, so that the probe is always protected in the event of a collision.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine Vorrichtung vorhanden ist, mit der eine Rückkehr des Zwischenstückes in eine Messlage durchführbar ist.According to a further advantageous embodiment of the invention it is provided that at least one device is provided with which a return of the intermediate piece can be carried out in a measuring position.

Das bedeutet, dass nach Auslenkung des Zwischenstückes aus der Messlage und nach dem Freifahren aus der Kollision das Zwischenstück selbsttätig in die ursprüngliche Position, das heißt in die Messlage zurückgeführt wird und das Koordinatenmessgerät mit der Messung fortfahren kann.This means that after the intermediate piece has been deflected from the measuring position and after being freed from the collision, the intermediate piece is automatically returned to the original position, ie to the measuring position, and the coordinate measuring machine can continue with the measurement.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung als wenigstens eine Feder und/oder ein Haken ausgebildet ist. Diese mechanischen Vorrichtungen sind relativ einfach und kostengünstig aufgebaut und sind gleichzeitig in der Lage, das Zwischenstück in die Messlage nach dem Freifahren aus einer Kollision zurückzuführen.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the device is designed as at least one spring and/or a hook. These mechanical devices are constructed in a relatively simple and inexpensive manner and at the same time are able to return the intermediate piece to the measuring position after it has been released from a collision.

Gemäß der Erfindung ist eine Auslenkkraft des Zwischenstückes einstellbar. Hierdurch kann im Vorfeld eingestellt werden, bei welcher Auslenkkraft im Falle einer Kollision das Zwischenstück von der Pinole gelöst wird.According to the invention, a deflection force of the intermediate piece can be adjusted. In this way, the deflection force at which the intermediate piece is released from the quill in the event of a collision can be set in advance.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Sensor zur Erfassung der Lage des Zwischenstückes vorgesehen ist. Hierdurch ist es möglich, ein Auslenksignal an die Steuerung des Koordinatenmessgerätes zu liefern, wodurch das Koordinatenmessgerät abbremsen kann. Nach dem Freifahren aus der Kollision kehrt die ausgelenkte Sensorschnittstelle wieder selbsttätig in die ursprüngliche Position zurück.A further particularly advantageous embodiment of the invention provides that at least one sensor is provided for detecting the position of the intermediate piece. This makes it possible to supply a deflection signal to the controller of the coordinate measuring machine, as a result of which the coordinate measuring machine can decelerate. After driving away from the collision, the deflected sensor interface automatically returns to its original position.

Wie schon ausgeführt, ist es vorteilhaft, dass eine Steuervorrichtung bei Auslenkung des Zwischenstückes aus der Messlage ein Signal erhält, damit die Steuervorrichtung vorteilhaft einen Notstopp auslösen kann. Vorteilhaft erfolgt anschließend ein Freifahren aus der Kollision, beispielsweise auf dem zuletzt zurückgelegten Weg, und anschließend fährt die ausgelenkte Sensorschnittstelle, wie schon beschrieben wieder selbsttätig in die Messlage zurück.As already stated, it is advantageous for a control device to receive a signal when the intermediate piece is deflected out of the measuring position, so that the control device can advantageously trigger an emergency stop. Advantageously, the collision is then cleared, for example on the last path covered, and then the deflected sensor interface automatically returns to the measuring position, as already described.

Vorteilhaft ist die Präzisionslagerung als Dreipunktlagerung ausgebildet. Es ist auch möglich, andere Lagerungen vorzusehen. Wichtig ist hierbei, dass eine reproduzierbare Lagerung in den lösbaren Schnittstellen vorgesehen ist.The precision bearing is advantageously designed as a three-point bearing. It is also possible to provide other bearings. It is important here that a reproducible storage is provided in the detachable interfaces.

Der Tastkopf kann als schaltender und/oder messender Tastkopf ausgebildet sein. Es kann sich auch um eine Multisensor-Schnittstelle mit einem Rauheits- oder Magnetfeldsensor handeln. Die Erfindung ist bei allen Arten von Tastköpfen einsetzbar. Sie kann auch bei motorisch betriebenen Dreh-Schwenk- oder Verschiebeeinheiten eingesetzt werden.The probe can be designed as a switching and/or measuring probe. It can also be a multi-sensor interface with a roughness or magnetic field sensor. The invention can be used with all types of probes. It can also be used with motorized rotating, swiveling or sliding units.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Haltekraft des Taststiftes geringer ausgebildet ist als eine Haltekraft des Tastkopfes an dem Zwischenstück oder eine Haltekraft des Zwischenstückes an der Pinole. Das bedeutet, dass im Falle einer Kollision als erstes der Taststift aus der Messlage, das heißt aus der Präzisionslagerung ausgelenkt wird. Sollte dies nicht ausreichen bis zur erfolgreichen Durchführung beispielsweise eines Notstopps, kann anschließend der Tastkopf an dem Zwischenstück oder das Zwischenstück an der Pinole entsprechend aus der Messlage ausgelenkt werden, um insbesondere den Tastkopf bei einer Kollision zu schützen.According to the invention, it is provided that a holding force of the stylus is designed to be lower than a holding force of the probe head on the intermediate piece or a holding force of the intermediate piece on the quill. This means that in the event of a collision, the stylus is the first to be deflected out of the measuring position, i.e. out of the precision bearing. If this is not sufficient to successfully carry out an emergency stop, for example, the probe on the adapter or the adapter on the quill can then be deflected from the measuring position accordingly, in order to protect the probe in particular in the event of a collision.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele eines Koordinatenmessgerätes mit Sensorschnittstelle nur beispielhaft dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

1 ein Koordinatenmessgerät in perspektivischer Ansicht;
2 einen Längsschnitt durch eine Pinole mit Zwischenstück und Tastkopf;
3 ein Ausführungsbeispiel, welches nicht zur Erfindung gehört;
4 eine Draufsicht auf eine Dreipunktlagerung;
5 einen Schnitt nach der Linie V-V der 2 ohne das Zwischenstück.

Further features and advantages of the invention result from the associated drawing, in which several exemplary embodiments of a coordinate measuring machine with a sensor interface are shown only as examples. Show in the drawing:

1 a coordinate measuring machine in a perspective view;
2 a longitudinal section through a quill with spacer and probe;
3 an embodiment not belonging to the invention;
4 a plan view of a three-point bearing;
5 a cut along the line VV of 2 without the spacer.

1 zeigt ein Koordinatenmessgerät 1 mit einem in X-Richtung verschiebbaren Messtisch 2. Ein Portal 3, welches nicht verschiebbar ausgebildet ist, trägt an einer Traverse 4 einen in Y-Richtung verschiebbaren Schlitten 5, an dem wiederum eine in Z-Richtung verschiebbare Pinole 6 angeordnet ist. An der Pinole 6 ist ein Tastkopf 7 angeordnet. Der Tastkopf 7 trägt wiederum einen Taststift 8 mit einer Tastkugel 9. 1 shows a coordinate measuring machine 1 with a measuring table 2 that can be moved in the X direction. A gantry 3, which is not designed to be moved, carries on a crosshead 4 a slide 5 that can be moved in the Y direction, on which in turn a sleeve 6 that can be moved in the Z direction is arranged is. At the quill 6 a probe 7 is arranged. The probe head 7 in turn carries a stylus 8 with a feeler ball 9.

2 zeigt die Pinole 6, an der ein Zwischenstück 10 angeordnet ist, das wiederum den Tastkopf 7 trägt. Das zentrale Teil der Koordinatenmessmaschine 1 ist der Tastkopf 7, der die Messinformation liefert. Beim Messvorgang wird der aktuell eingewechselte Sensor auf die Oberfläche eines Werkstückes gesetzt und damit im Einzelpunkt- oder Scanmodus gemessen. Es ist auch möglich, wie in 2 dargestellt, dass der Tastkopf 7 als optischer Tastkopf ausgebildet ist, wobei diese Ausführungsform nicht zur Erfindung gehört. In diesem Fall wird nicht berührend gemessen. 2 shows the quill 6 on which an intermediate piece 10 is arranged, which in turn carries the probe 7 . The central part of the coordinate measuring machine 1 is the probe 7, which supplies the measurement information. During the measuring process, the currently inserted sensor is placed on the surface of a workpiece and thus measured in single point or scan mode. It is also possible as in 2 shown that the probe 7 is designed as an optical probe, this embodiment does not belong to the invention. In this case, the measurement is not touching.

Der an der Pinole 6 über das Zwischenstück 10 angeordnete Tastkopf 7 kann dazu im Messvolumen des Koordinatenmessgerätes 1 in allen drei Raumrichtungen X, Y, Z bewegt werden, um möglichst viele unterschiedliche Messaufgaben erfüllen zu können.For this purpose, the probe head 7 arranged on the sleeve 6 via the intermediate piece 10 can be moved in all three spatial directions X, Y, Z in the measuring volume of the coordinate measuring machine 1 in order to be able to fulfill as many different measuring tasks as possible.

Um mit möglichst vielen unterschiedlichen Sensortypen messen zu können, ist der Tastkopf 7 einwechselbar ausgebildet.In order to be able to measure with as many different sensor types as possible, the probe 7 is designed to be interchangeable.

Beim Messen werden die Bewegungsbahnen des Tastkopfes 7 am Werkstück (nicht dargestellt) durch ein vom Anwender erstelltes Programm vorgegeben. Bei der Programmerstellung und im Messbetrieb sowie beim manuellen Verfahren kann es zu Fehlern kommen, die dazu führen, dass der Tastkopf 7 mit dem Werkstück kollidiert.When measuring, the trajectories of the probe 7 on the workpiece (not shown) are specified by a program created by the user. Errors can occur when creating the program and in the measuring operation, as well as during the manual process, which lead to the probe head 7 colliding with the workpiece.

Um eine Beschädigung des Tastkopfes 7 zu vermeiden, ist eine mechanische Auslenkvorrichtung 11a, 11b zwischen der Pinole 6 und dem Zwischenstück 10 vorgesehen, welches als Sensorhalterung dient, mit einer entsprechenden Sensorik 12a, 12b zur Erkennung von Kollisionen, deren Signale zum Abbremsen oder Anhalten des Koordinatenmessgerätes 1 im Kollisionsfall verwendet werden.In order to avoid damage to the probe 7, a mechanical deflection device 11a, 11b is provided between the quill 6 and the intermediate piece 10, which serves as a sensor holder, with a corresponding sensor system 12a, 12b for detecting collisions, the signals from which are used to brake or stop the Coordinate measuring device 1 are used in the event of a collision.

Der an der Pinole 6 befestigte Tastkopf 7, der wie schon ausgeführt, zum Beispiel ein taktiles System sein kann, sitzt an dem Zwischenstück 10. Die Kopplung erfolgt zum Beispiel durch eine präzise Dreipunktlagerung 13a, 13b, 13c.The probe head 7 attached to the quill 6, which, as already explained, can be a tactile system, for example, is seated on the intermediate piece 10. The coupling takes place, for example, by means of a precise three-point bearing 13a, 13b, 13c.

Gehalten wird der Sensor zum Beispiel durch eine pneumatisch oder durch eine elektrisch betätigte Verriegelung 14, die in 2 als Haken 15 ausgebildet ist. Der Haken 15 greift hinter ein Gegenstück 16 und zieht den Tastkopf 7 in die Lager 17a, 17b, 17c, mit Kugeln 18a, 18b, 18c. Die Verriegelung 14 kann als pneumatisch oder elektrisch betätigte Verriegelung ausgebildet sein. Ein Aktuatorsystem der Verriegelung 14 ist in dem Zwischenstück 10 angeordnet. Über diese mechanische Schnittstelle 13a, 13b, 13c werden Sensoren, wie der Tastkopf 7 reproduzierbar eingewechselt. Eine elektrische oder optische Kontaktierung erfolgt beim Einwechseln des Tastkopfes 7 automatisch über entsprechende Schnittstellen 19.The sensor is held, for example, by a pneumatically or electrically operated lock 14, which is 2 is designed as a hook 15. The hook 15 reaches behind a counterpart 16 and pulls the probe head 7 into the bearings 17a, 17b, 17c with balls 18a, 18b, 18c. The lock 14 can be designed as a pneumatically or electrically operated lock. An actuator system of the lock 14 is arranged in the intermediate piece 10 . Sensors such as the probe 7 are exchanged in a reproducible manner via this mechanical interface 13a, 13b, 13c. Electrical or optical contact is made automatically when changing the probe 7 via corresponding interfaces 19.

Das Zwischenstück 10 ist wiederum über eine auslenkbare mechanische Schnittstelle 11a, 11b, 11c zum Beispiel eine Dreipunktlagerung mit der Pinole 6 verbunden. Durch die Kraft von Federn 20a, 20b, 20c werden Kugeln 21a, 21b, 21c in Lager 22a, 22b, 22c gedrückt. Im Falle einer Kollision des Tastkopfes 7, zum Beispiel mit einem Werkstück, hebt die Schnittstelle 11a, 11b, 11c aus und verhindert eine zu hohe Kraftwirkung auf den Tastkopf 7 und die Pinole 6.The intermediate piece 10 is in turn connected to the sleeve 6 via a deflectable mechanical interface 11a, 11b, 11c, for example a three-point bearing. Balls 21a, 21b, 21c are pressed into bearings 22a, 22b, 22c by the force of springs 20a, 20b, 20c. In the event of a collision of the probe 7, for example with a workpiece, the interface 11a, 11b, 11c lifts out and prevents excessive force from acting on the probe 7 and the quill 6.

Die Haltekraft lässt sich durch die Auswahl entsprechender Federn 20a, 20b, 20c einstellen. Nach dem Freifahren aus der Kollision kehren die ausgelenkten Schnittstellen 11a, 11b, 11c in ihre ursprüngliche Position zurück. Entsprechende Sensoren 12a, 12b, 12c zum Beispiel Schalter detektieren die Lage der mechanischen Schnittstellen 11a, 11b, 11c und liefern im Fall einer Auslenkung ein Signal an eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt). Die Steuervorrichtung löst dann einen Notstopp des Koordinatenmessgerätes aus. Nach dem Freifahren aus der Kollision melden die Sensoren 12a, 12b, 12c, ob die Schnittstellen 11a, 11b, 11c wieder in ihren Sitz zurückgekehrt sind.The holding force can be adjusted by selecting appropriate springs 20a, 20b, 20c. After driving away from the collision, the deflected interfaces 11a, 11b, 11c return to their original position. Corresponding sensors 12a, 12b, 12c, for example switches, detect the position of the mechanical interfaces 11a, 11b, 11c and, in the event of a deflection, supply a signal to a control device (not shown). The control device then triggers an emergency stop of the coordinate measuring machine. After driving away from the collision, the sensors 12a, 12b, 12c report whether the interfaces 11a, 11b, 11c have returned to their seats.

Durch das Notstopp-Signal lässt sich darüber hinaus die mechanische Schnittstelle 14, mit der der Tastkopf 7 in seinem Sitz 13a, 13b, 13c gehalten wird, leicht entlasten. Dadurch reduziert sich die Kraft auf den Tastkopf 7. Er bleibt jedoch über den Haken 15 in der Schnittstelle 13a, 13b, 13c hängen.In addition, the mechanical interface 14, with which the probe 7 is held in its seat 13a, 13b, 13c, can be relieved slightly by the emergency stop signal. This reduces the force on the probe 7. However, it remains hanging over the hook 15 in the interface 13a, 13b, 13c.

Der in 2 dargestellte Tastkopf 7 ist damit über zwei Schnittstellen 13a, 13b, 13c sowie 11a, 11b, 11c an der Pinole 6 auslenkbar befestigt, so dass im Falle einer Kollision ein zweifacher Schutz für den Tastkopf 7 besteht.the inside 2 The probe head 7 shown is thus fastened to the quill 6 so that it can be deflected via two interfaces 13a, 13b, 13c and 11a, 11b, 11c, so that there is double protection for the probe head 7 in the event of a collision.

Wie schon ausgeführt, handelt es sich bei den Lagerungen 11a, 11b, 11c, 13a, 13b, 13c um Dreipunktlagerungen, die rotationssymmetrisch in Lagerplatten angeordnet sind. Gleiches gilt für die Federn 20a, 20b, 20c, von denen vorteilhaft ebenfalls wenigstens drei Federn rotationssymmetrisch zur Pinole angeordnet vorgesehen sind.As already stated, the bearings 11a, 11b, 11c, 13a, 13b, 13c are three-point bearings which are arranged rotationally symmetrically in bearing plates. The same applies to the springs 20a, 20b, 20c, of which advantageously also at least three springs are provided arranged rotationally symmetrically to the quill.

Ein Sensor 19 misst die korrekte Lage des Tastkopfes 7A sensor 19 measures the correct position of the probe 7

3 zeigt ein nicht zur Erfindung gehörendes Ausführungsbeispiel, bei dem gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen sind. 3 shows an embodiment not belonging to the invention, in which the same parts are provided with the same reference numbers.

An der Pinole 6 ist wiederum ein Zwischenstück 10 angeordnet, welches über die mechanische Schnittstelle 11a, 11b (11c nicht dargestellt) im Kollisionsfall lösbar an der Pinole 6 angeordnet ist. An dem Zwischenstück 10 ist der Tastkopf 7 über eine lediglich schematisch dargestellte Schwalbenschwanzführung 23 auswechselbar befestigt. Das bedeutet, dass der Tastkopf 7 gegen einen anderen Sensor eingetauscht werden kann. Die Schnittstelle 23 in der Art einer Schwalbenschwanzführung ist jedoch im Kollisionsfalle nicht auslenkbar.An intermediate piece 10 is in turn arranged on the quill 6, which is arranged on the quill 6 in a detachable manner via the mechanical interface 11a, 11b (11c not shown) in the event of a collision. The probe head 7 is fastened to the intermediate piece 10 in an exchangeable manner via a dovetail guide 23 which is only shown schematically. This means that the probe 7 can be exchanged for another sensor. However, the interface 23 in the form of a dovetail guide cannot be deflected in the event of a collision.

An dem Tastkopf 7 ist ein Taststift 8 auswechselbar befestigt. Der Taststift 8 trägt die Tastkugel 9. Der Taststift 8 ist mit einer Grundplatte 24, an der Kugeln 25a, 25b, 25c angeordnet sind, in Lagern 26a, 26b, 26c angeordnet. Die Haltekraft wird mittels eines Hakens 27, auf den eine Kraft über die Feder 28 in Richtung des Pfeiles A ausgeübt wird, nach oben gezogen. Hierdurch wird ein Haken 29, der an der Grundplatte 24 fest angeordnet ist, in Richtung des Pfeiles A gezogen und die Grundplatte 24 mit dem Taststift 8 und den Lagerkugeln 25a, 25b, 25c wird reproduzierbar in die Lager 26a, 26b, 26c gezogen.At the probe 7 a stylus 8 is attached replaceable. The stylus 8 carries the stylus ball 9. The stylus 8 is arranged in bearings 26a, 26b, 26c with a base plate 24 on which balls 25a, 25b, 25c are arranged. The holding power is a hook 27 to which a force is exerted via the spring 28 in the direction of arrow A, pulled upwards. As a result, a hook 29, which is fixed to the base plate 24, is pulled in the direction of arrow A and the base plate 24 with the feeler pin 8 and the bearing balls 25a, 25b, 25c is reproducibly drawn into the bearings 26a, 26b, 26c.

Im Kollisionsfall, das heißt, wenn der Taststift 8 mit einem Werkstück kollidiert, kann der Taststift 8 mit der Grundplatte 24 aus den Lagern 26a, 26b, 26c ausgelenkt werden. Eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) erkennt über Sensoren (ebenfalls nicht dargestellt) dass eine Auslenkung aus den Lagern 26a, 26b, 26c stattgefunden hat und veranlasst einen Notstopp des Koordinatenmessgerätes 1. Sollte die Auslenkung zu groß sein oder der Tastkopf 7 selbst mit einem Hindernis kollidieren, kann der Tastkopf 7 mit dem Zwischenstück 10 aus der Lagerung 11a, 11b, 11c, wie in 2 beschrieben, ebenfalls ausgelenkt werden.In the event of a collision, that is, when the stylus 8 collides with a workpiece, the stylus 8 can be deflected with the base plate 24 out of the bearings 26a, 26b, 26c. A control device (not shown) detects via sensors (also not shown) that a deflection from the bearings 26a, 26b, 26c has taken place and causes an emergency stop of the coordinate measuring machine 1. If the deflection is too great or the probe 7 itself collides with an obstacle , the probe head 7 with the intermediate piece 10 can be removed from the storage 11a, 11b, 11c, as in 2 described, are also deflected.

Die Haltekräfte der Federn 20a, 20b, 20c und 28 sind vorteilhaft derart eingestellt, dass als erstes der Taststift 8 aus der Lagerung 25a, 25b, 25c, 26a, 26b, 26c ausgelenkt wird und anschließend der Tastkopf 7 mit dem Zwischenstück 10 aus der Lagerung 11a, 11b, 11c.The holding forces of the springs 20a, 20b, 20c and 28 are advantageously set in such a way that the stylus 8 is deflected first from the bearing 25a, 25b, 25c, 26a, 26b, 26c and then the probe head 7 with the intermediate piece 10 from the bearing 11a, 11b, 11c.

Nach dem Freifahren aus der Kollision kehren die ausgelenkten Schnittstellen 11a, 11b, 11c, 25a, 25b, 25c, 26a, 26b, 26c selbsttätig in ihre ursprüngliche Position zurück. Entsprechende Sensoren beziehungsweise Schalter können die Lage der mechanischen Schnittstellen 11a, 11b, 25a, 25b, 26a, 26b detektieren.After being freed from the collision, the deflected interfaces 11a, 11b, 11c, 25a, 25b, 25c, 26a, 26b, 26c automatically return to their original position. Corresponding sensors or switches can detect the position of the mechanical interfaces 11a, 11b, 25a, 25b, 26a, 26b.

4 zeigt beispielhaft eine Dreipunktlagerung mit Lagern 17a, 17b, 17c. Die Lager 17a, 17b, 17c können aus jeweils zwei zylinderförmigen Stiften 30 bestehen. Es besteht auch die Möglichkeit, dass lediglich Anlageflächen vorgesehen sind. Legen sich die Kugeln 25a, 25b, 25c an die Zylinder 30 oder V-Lager an, sind in jedem Lager genau zwei Lagerpunkte vorhanden, so dass eine reproduzierbare Lagerung vorhanden ist. 4 shows an example of a three-point bearing with bearings 17a, 17b, 17c. The bearings 17a, 17b, 17c can consist of two cylindrical pins 30 each. There is also the possibility that only contact surfaces are provided. If the balls 25a, 25b, 25c rest against the cylinder 30 or V-bearing, there are exactly two bearing points in each bearing, so that a reproducible bearing is present.

In 4 ist darüber hinaus der Haken 14 dargestellt.In 4 the hook 14 is also shown.

Die Lagerung 11a, 11b, 11c ist in gleicher Form rotationssymmetrisch zur Pinole 6 aufgebaut.The bearing 11a, 11b, 11c is constructed rotationally symmetrically to the quill 6 in the same form.

5 zeigt ein Gehäuse 31, in dem die Lagerung 22a, 22b, 22c für das Zwischenstück 10 (nicht dargestellt) angeordnet ist. In dem Gehäuse 31 ist ein Lagerflansch 32 angeordnet, an dem wiederum die Lager 22a, 22b, 22c mit den Zylindern 30 angeordnet sind. Das Gehäuse 31 wie auch der Lagerflansch 32 weisen eine Ausnehmung 33 für die Aufnahme des Zwischenstückes 10 (nicht dargestellt auf). 5 shows a housing 31 in which the bearing 22a, 22b, 22c for the intermediate piece 10 (not shown) is arranged. A bearing flange 32 is arranged in the housing 31, on which in turn the bearings 22a, 22b, 22c with the cylinders 30 are arranged. The housing 31 as well as the bearing flange 32 have a recess 33 for receiving the intermediate piece 10 (not shown).

BezugszeichenlisteReference List

11: Koordinatenmessgerätcoordinate measuring machine
22: Messtischmeasuring table
33: Portalportal
44: Traversetraverse
55: SchlittenSleds
66: Pinolequill
77: Tastkopfprobe
88th: Taststiftstylus
99: Tastkugelprobe ball
1010: Zwischenstückspacer
11a11a: mechanische Auslenkvorrichtungmechanical deflection device
11b11b: mechanische Auslenkvorrichtungmechanical deflection device
11c11c: mechanische Auslenkvorrichtungmechanical deflection device
12a12a: Sensorsensor
12b12b: Sensorsensor
12c12c: Sensorsensor
13a13a: Dreipunktlagerungthree-point bearing
13b13b: Dreipunktlagerungthree-point bearing
13c13c: Dreipunktlagerungthree-point bearing
1414: Verriegelunglocking
1515: Hakenhook
1616: Gegenstückcounterpart
17a17a: Lagerwarehouse
17b17b: Lagerwarehouse
17c17c: Lagerwarehouse
18a18a: KugelBullet
18b18b: KugelBullet
18c18c: KugelBullet
1919: Sensorsensor
20a20a: FederFeather
20b20b: FederFeather
20c20c: FederFeather
21a21a: KugelBullet
21b21b: KugelBullet
21c21c: KugelBullet
22a22a: Lagerwarehouse
22b22b: Lagerwarehouse
22c22c: Lagerwarehouse
2323: Schwalbenschwanzführungdovetail guide
2424: Grundplattebase plate
25a25a: KugelBullet
25b25b: KugelBullet
2626: Lagerflanschbearing flange
26a26a: Lagerwarehouse
26b26b: Lagerwarehouse
26c26c: Lagerwarehouse
2727: Hakenhook
2828: FederFeather
2929: Hakenhook
3030: Zylinder/Anlageflächencylinder/landing surfaces
3131: GehäuseHousing
3232: Lagerflanschbearing flange
3333: Ausnehmung für Zwischenstück 10Recess for intermediate piece 10
AA: PfeilArrow

Claims

Koordinatenmessgerät mit einer Pinole (6) und einem an der Pinole (6) angeordneten Tastkopf (7), wobei an dem Tastkopf (7) ein Taststift (8) auswechselbar befestigt ist, - bei dem zwischen dem Tastkopf (7) und der Pinole (6) ein Zwischenstück (10) angeordnet ist, bei dem das Zwischenstück (10) von der Pinole (6) im Kollisionsfall lösbar ausgebildet ist, - bei dem der Tastkopf (7) an dem Zwischenstück (10) im Kollisionsfall lösbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, - dass eine Auslenkkraft des Zwischenstückes (10) einstellbar ist, und - dass eine Haltekraft des Taststiftes (8) geringer ausgebildet ist als eine Haltekraft des Tastkopfes (7) an dem Zwischenstück (10) oder eine Haltekraft des Zwischenstückes (10) an der Pinole (6).Coordinate measuring machine with a quill (6) and a probe head (7) arranged on the quill (6), a stylus (8) being replaceably attached to the probe head (7), - in which between the probe head (7) and the quill ( 6) an intermediate piece (10) is arranged, in which the intermediate piece (10) is detachable from the quill (6) in the event of a collision, - in which the probe (7) is arranged detachable on the intermediate piece (10) in the event of a collision, thereby characterized in that - that a deflection force of the intermediate piece (10) can be adjusted, and - that a holding force of the stylus (8) is designed to be lower than a holding force of the probe head (7) on the intermediate piece (10) or a holding force of the intermediate piece (10). the quill (6).

Koordinatenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Pinole (6) und dem Zwischenstück (10) eine im Kollisionsfall lösbare Präzisionslagerung (11a, 11b, 11c) vorgesehen ist.coordinate measuring machine claim 1 , characterized in that a precision bearing (11a, 11b, 11c) which can be detached in the event of a collision is provided between the quill (6) and the intermediate piece (10).

Koordinatenmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Vorrichtung (20a, 20b, 20c) vorgesehen ist, mit der eine Rückkehr des Zwischenstückes (10) in eine Messlage durchführbar ist.Coordinate measuring machine according to one of Claims 1 until 2 , characterized in that at least one device (20a, 20b, 20c) is provided, with which a return of the intermediate piece (10) into a measuring position can be carried out.

Koordinatenmessgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20a, 20b, 20c) als wenigstens eine Feder und/oder ein Haken ausgebildet ist.coordinate measuring machine claim 3 , characterized in that the device (20a, 20b, 20c) is designed as at least one spring and/or a hook.

Koordinatenmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (12a, 12b, 12c) zur Erfassung der Lage des Zwischenstückes (10) vorgesehen ist.Coordinate measuring machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor (12a, 12b, 12c) is provided for detecting the position of the intermediate piece (10).

Koordinatenmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koordinatenmessgerät (1) eine Steuervorrichtung aufweist, und dass die Steuervorrichtung als eine bei Auslenkung des Zwischenstückes (10) aus einer Messlage ein Signal erhaltende Steuervorrichtung ausgebildet ist.Coordinate measuring machine according to one of the preceding claims, characterized in that the coordinate measuring machine (1) has a control device and that the control device is designed as a control device which receives a signal when the intermediate piece (10) is deflected from a measuring position.

Koordinatenmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung im Falle einer Kollisionserfassung als eine einen Notstopp auslösende Steuervorrichtung ausgebildet ist.Coordinate measuring machine according to one of the preceding claims, characterized in that in the event of a collision being detected, the control device is designed as a control device which triggers an emergency stop.

Koordinatenmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Vorrichtung zur Lockerung der Sensorschnittstelle (11a, 11b, 11c) vorgesehen ist.Coordinate measuring machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one device for loosening the sensor interface (11a, 11b, 11c) is provided.

Koordinatenmessgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Präzisionslagerung (11a, 11b, 11c) als Dreipunkt-Lagerung ausgebildet ist.coordinate measuring machine claim 2 , characterized in that the precision bearing (11a, 11b, 11c) is designed as a three-point bearing.

Koordinatenmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastkopf (7) als schaltender und/oder messender Tastkopf (7) ausgebildet ist.Coordinate measuring machine according to one of the preceding claims, characterized in that the probe (7) is designed as a switching and/or measuring probe (7).

Koordinatenmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastkopf (7) mit einer motorisch verstellbaren Dreh-Schwenk- und/oder Verschiebeeinheit als schaltender und/oder messender Tastkopf (7) ausgebildet ist.Coordinate measuring machine according to one of the preceding claims, characterized in that the probe head (7) is designed as a switching and/or measuring probe head (7) with a motor-driven adjustable rotary, pivoting and/or displacement unit.