DE102016201574A1

DE102016201574A1 - Coordinate measuring machine with a quill, method for operating the coordinate measuring machine and method for producing the coordinate measuring machine

Info

Publication number: DE102016201574A1
Application number: DE102016201574.5A
Authority: DE
Inventors: Christof Poglitsch; Wolfgang Strauss
Original assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2036-02-03
Also published as: DE102016201574B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Koordinatenmessgerät mit einer Pinole (27), an der ein Sensor zum Aufnehmen von Messwerten zur Bestimmung von Koordinaten eines Werkstücks anbringbar ist und deren vertikale Position durch Bewegung der Pinole (27) einstellbar ist, wobei eine nach oben weisende Oberfläche (44) der Pinole (27) und/oder eine nach oben weisende Oberfläche eines mit der Pinole verbundenen Bauteils, das sich bei einer Bewegung der Pinole mitbewegt, zumindest einen während eines Betriebes des Koordinatenmessgerätes unter Unterdruck stehenden Gasraum begrenzt, so dass die Pinole (27) eine nach oben gerichtete Kraft erfährt, die einer Differenz zwischen einem Gasdruck in einer Umgebung der Pinole (27) und dem Unterdruck entspricht.The invention relates to a coordinate measuring machine with a quill (27) to which a sensor for recording measured values for determining coordinates of a workpiece can be attached and whose vertical position is adjustable by movement of the quill (27), wherein an upwardly facing surface (44 ) of the sleeve (27) and / or an upwardly facing surface of a quill associated with the component, which moves with a movement of the quill, at least one during operation of the coordinate measuring machine under negative pressure gas space limited so that the quill (27) experiences an upward force corresponding to a difference between a gas pressure in an environment of the sleeve (27) and the negative pressure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Koordinatenmessgerät mit einer Pinole, an der ein Sensor zum Aufnehmen von Messwerten zur Bestimmung von Koordinaten eines Werkstücks anbringbar ist und deren vertikale Position durch Bewegung der Pinole einstellbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Koordinatenmessgeräts. The invention relates to a coordinate measuring machine with a quill, to which a sensor for recording measured values for determining coordinates of a workpiece can be attached and whose vertical position is adjustable by moving the quill. The invention further relates to a method of operation and a method for producing such a coordinate measuring machine.

Koordinatenmessgeräte mit einer Pinole sind seit langem bekannt. Der Sensor (z.B. ein taktiler Sensor oder ein optischer Sensor) wird oder ist meist am unteren Ende der Pinole befestigt. Während des Betriebes des Koordinatenmessgeräts wird die Pinole bewegt, insbesondere um das zu vermessende Werkstück aus verschiedenen Sensorpositionen abzutasten. Pinolen werden z.B. an Koordinatenmessgeräten in Portalbauweise oder in Gantry-Bauweise eingesetzt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Typen von Koordinatenmessgeräten beschränkt. Coordinate measuring machines with a quill have long been known. The sensor (e.g., a tactile sensor or an optical sensor) is or is usually attached to the lower end of the quill. During operation of the coordinate measuring machine, the sleeve is moved, in particular in order to scan the workpiece to be measured from different sensor positions. Quills are e.g. used on coordinate measuring machines in portal construction or in gantry design. However, the invention is not limited to these types of coordinate measuring machines.

Die Pinole ist relativ zu einem tragenden Teil des Koordinatenmessgeräts beweglich und durch Bewegung der Pinole ist die vertikale Position der Pinole einstellbar. Es besteht daher das Problem, dass das Gewicht der Pinole die Vermessung des von dem Koordinatenmessgerät zu vermessenden Werkstücks beeinflussen kann. Insbesondere kann das Gewicht zu einer Verformung von tragenden Teilen des Koordinatenmessgeräts führen, insbesondere abhängig von der Position der Pinole relativ zu der Basis des Koordinatenmessgeräts. Ferner kann sich das Gewicht der Pinole störend auf die Messung der Position der Pinole auswirken. Außerdem kann das Gewicht der Pinole bei der Bewegung der Pinole störend sein. Insbesondere bewirkt das Gewicht eine Trägheit und können daher Maximalwerte für die Beschleunigung und Geschwindigkeit bei der Bewegung der Pinole vorgegeben sein. The quill is movable relative to a supporting part of the coordinate measuring machine and by moving the quill, the vertical position of the quill is adjustable. There is therefore the problem that the weight of the quill can influence the measurement of the workpiece to be measured by the coordinate measuring machine. In particular, the weight may lead to a deformation of supporting parts of the coordinate measuring machine, in particular depending on the position of the quill relative to the base of the coordinate measuring machine. Furthermore, the weight of the quill can interfere with the measurement of the position of the quill. In addition, the weight of the quill can be annoying during the movement of the quill. In particular, the weight causes inertia and can therefore be given maximum values for the acceleration and speed during the movement of the quill.

Anordnungen zum Ausgleichen der Gewichtskraft sind bereits vorgeschlagen worden. Früher wurde der Gewichtsausgleich durch Gegengewichte vorgenommen. Koordinatenmessgeräte dieser Art sind z.B. in der DE 26 13 451 und der DE 29 43 431 beschrieben. Nachteilig hieran ist jedoch, dass ein Gegengewicht die Gesamtmasse der zu bewegenden Teile erhöht, wodurch die Dynamik bei der Bewegung der Pinole oder anderer Teile des Koordinatenmessgeräts nachteilig beeinflusst wird. Mechanismen mit Feder und Seilzug gleichen außerdem das Pinolengewicht (einschließlich daran angebrachter Teile wie der Sensor) prinzipbedingt nicht exakt in allen Vertikalpositionen der Pinole aus. Arrangements for balancing the weight have already been proposed. Previously, the counterbalance weight was made. Coordinate measuring devices of this type are eg in the DE 26 13 451 and the DE 29 43 431 described. The disadvantage of this, however, is that a counterweight increases the total mass of the parts to be moved, whereby the dynamics in the movement of the quill or other parts of the coordinate measuring machine is adversely affected. In addition, mechanisms with spring and cable do not exactly balance the quill weight (including parts attached to it such as the sensor) in all vertical positions of the quill.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, anstelle des Gegengewichts Pneumatikzylinder vorzusehen. Ein entsprechendes Koordinatenmessgerät ist beispielsweise in der US 4,207,680 beschrieben. Solche Pneumatikzylinder bzw. Gasdruckfedern weisen den Zylinder, auch Druckrohr genannt, eine Kolbenstange mit Kolben sowie geeignete mechanische Anschlüsse zum Einleiten der Kräfte auf die Kolbenstange auf. Das Druckrohr ist mit einem komprimierten Gas gefüllt oder beaufschlagt. Je nach Anwendungsfall sind in axialer Richtung des Druckrohres entweder eine oder beide Seiten des Kolbens mit Gas befüllt. Es gibt auch Konstruktionen, die außerdem noch einen Trennkolben besitzen, der zwei mit Gas und Öl befüllte Bereiche trennt. It has also been proposed to provide pneumatic cylinders instead of the counterweight. A corresponding coordinate measuring machine is for example in the US 4,207,680 described. Such pneumatic cylinders or gas springs have the cylinder, also called pressure tube, a piston rod with piston and suitable mechanical connections for introducing the forces on the piston rod. The pressure tube is filled or pressurized with a compressed gas. Depending on the application, either one or both sides of the piston are filled with gas in the axial direction of the pressure tube. There are also constructions that also have a separating piston separating two gas and oil filled areas.

Vorbekannte Kompensationseinrichtungen haben auch den Nachteil eines hohen Platzbedarfs. So weist z.B. das Koordinatenmessgerät (im Folgenden abgekürzt durch KMG) nach US 4,207,680 eine Umlenkeinrichtung auf, die aus zwei koaxial gelagerten Scheiben besteht. Auf diese Weise ist zwar eine Wandlung des Drehmoments und damit der Zugkraft zwischen der Last und dem Luftdruckzylinder möglich. Der Zylinder erstreckt sich jedoch in horizontaler Richtung und die Umlenkeinrichtung benötigt erheblichen Platzbedarf, um die Kraftwandlung bewirken zu können. Luftdruckzylinder haben außerdem allgemein den Nachteil, dass sie sehr exakt positioniert werden müssen, damit sie bei der Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Pinole keine Querkräfte bewirken. Auch treten aufgrund der Reibung zwischen Kolben und Zylinder in jedem Fall Reibungskräfte auf. Previously known compensation devices also have the disadvantage of a high space requirement. For example, the coordinate measuring machine (hereinafter abbreviated to CMM) follows US 4,207,680 a deflection device consisting of two coaxially mounted discs. In this way, although a conversion of the torque and thus the tensile force between the load and the air pressure cylinder is possible. However, the cylinder extends in the horizontal direction and the deflection requires considerable space to effect the power conversion can. Air pressure cylinders also generally have the disadvantage that they must be positioned very accurately, so they do not cause lateral forces during the upward and downward movement of the quill. Also occur due to the friction between the piston and cylinder in each case friction forces.

DE 38 23 042 A1 beschreibt ein KMG mit einer Druckfeder (dort eine Schraubenfeder), deren Längsachse in horizontaler Richtung verläuft. Zwar wird das Zugseil, welches die Gewichtskraft auf die Feder überträgt, zweifach umgelenkt, um den Federweg zu verkürzen. Jedoch benötigt die Kombination aus Druckfeder und Umlenkung sehr viel Platz in horizontaler Richtung. DE 38 23 042 A1 describes a CMM with a compression spring (there a coil spring) whose longitudinal axis extends in the horizontal direction. Although the traction cable, which transmits the weight to the spring, twice deflected to shorten the travel. However, the combination of compression spring and deflection requires a lot of space in the horizontal direction.

DE 86 094 23 U1 beschreibt eine Kompensationseinrichtung für ein Koordinatenmessgerät mit einer Druckfeder, deren Längsachse in vertikaler Richtung ausgerichtet ist. Eine Umlenkeinrichtung mit zwei Umlenkrollen befindet sich oberhalb der Druckfeder. Auch die Befestigung des Zugseils befindet sich oberhalb der Druckfeder. Trotz des verkürzten Federweges ist der Platzbedarf relativ hoch. DE 86 094 23 U1 describes a compensation device for a coordinate measuring machine with a compression spring whose longitudinal axis is aligned in the vertical direction. A deflection with two pulleys is located above the compression spring. The attachment of the pull rope is located above the compression spring. Despite the shortened suspension travel, the space requirement is relatively high.

Kompensationseinrichtungen mit mechanischen Federn haben prinzipiell den Nachteil, dass sie das Gewicht der Pinole nicht in allen vertikalen Positionen der Pinole exakt ausgleichen können. Compensation devices with mechanical springs have in principle the disadvantage that they can not exactly balance the weight of the quill in all vertical positions of the quill.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Koordinatenmessgerät mit einer Pinole anzugeben, deren Gewicht kompensiert werden kann, ohne zusätzliche Kräfte zu erzeugen, die bei der Bewegung der Pinole störend sind. Insbesondere soll die Gewichtskraftkompensation einstellbar sein, um unterschiedliche Gewichte von wahlweise und austauschbar an der Pinole angebrachten Gelenken, Messköpfen, und/oder Messsensoren zum Abtasten des zu vermessenden Werkstücks ebenfalls kompensieren zu können. Weitere Aufgaben der Erfindung sind es, ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts und ein Verfahren zum Herstellen eines entsprechenden Koordinatenmessgeräts anzugeben. It is an object of the present invention to provide a coordinate measuring machine with a quill, whose weight can be compensated without generating additional forces that are disturbing in the movement of the quill. In particular, the weight compensation should be adjustable to different weights of selectively and interchangeably mounted on the quill joints, measuring heads, and / or measuring sensors for scanning the workpiece to be measured can also compensate. Further objects of the invention are to specify a corresponding method for operating a coordinate measuring machine and a method for producing a corresponding coordinate measuring machine.

Gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird das Gewicht der Pinole zumindest teilweise durch einen Unterdruck in zumindest einem Gasraum kompensiert, der oberhalb eines Materialbereichs liegt. Der Materialbereich ist Teil der Pinole und/oder eines fest mit der Pinole verbundenen zusätzlichen Bauteils und begrenzt den zumindest einen Gasraum. Da der Druck in dem Gasraum geringer als in der Umgebung der Pinole ist, kann er als Unterdruck bezeichnet werden und kann der Zustand des Gasraumes als Vakuum bezeichnet werden. Um das Gewicht, d.h. die Gewichtskraft, der Pinole zumindest teilweise kompensieren zu können, liegt der Gasraum oberhalb des Teils der Pinole und/oder des zusätzlichen, mit der Pinole verbundenen Bauteils. Die Erfindung ist nicht auf einen einzigen Gasraum mit Unterdruck beschränkt. Vielmehr kann die Pinole und/oder oder zumindest ein mit der Pinole fest verbundenes zusätzliches Bauteil insgesamt mehr als einen unter Unterdruck stehenden Gasraum an dessen Unterseite begrenzen. According to a basic concept of the present invention, the weight of the quill is at least partially compensated by a negative pressure in at least one gas space, which lies above a material region. The material region is part of the quill and / or an additional component fixedly connected to the quill and delimits the at least one gas space. Since the pressure in the gas space is less than in the vicinity of the quill, it can be referred to as a negative pressure and the state of the gas space can be referred to as a vacuum. In order to reduce the weight, i. the weight, to be able to compensate for the quill at least partially, is the gas space above the part of the quill and / or the additional, connected to the quill member. The invention is not limited to a single gas space with negative pressure. Rather, the quill and / or or at least one fixedly connected to the quill additional component can limit more than a total of negative pressure gas space at the bottom.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass ein Unterdruck in dem zumindest einen Gasraum auf einfache Weise und zu geringen Herstellungskosten erzeugt werden kann. Ferner verursacht das in dem Gasraum und dessen Zuleitung unter geringem Druck stehende Gas bei Bewegung der Pinole keine erhebliche Reibung und daher keine Reibungs- und Querkräfte, die die Dynamik der Bewegung der Pinole nachteilig beeinflussen. Dies ermöglicht insbesondere bei einer geradlinigen Bewegung der Pinole eine sehr hohe Bewegungsdynamik bei ebenfalls hoher Genauigkeit der Einstellung der vertikalen Position der Pinole. Anders ausgedrückt beeinflusst die vakuum-basierte Gewichtskompensation eine exakte Bewegungsführung der Pinole nicht negativ. The invention has the advantage that a negative pressure in the at least one gas space can be generated in a simple manner and at low production costs. Further, in the gas space and its supply line under low pressure gas causes movement of the quill no significant friction and therefore no friction and shear forces that adversely affect the dynamics of the movement of the quill. This allows a very high dynamics of movement, in particular with a straight-line movement of the sleeve, with likewise high accuracy of the adjustment of the vertical position of the sleeve. In other words, the vacuum-based weight compensation does not adversely affect exact movement of the quill.

Ein weiterer Vorteil der Nutzung von Vakuum zur Gewichtskompensation besteht darin, dass in dem Gasraum auch bei Bewegung der Pinole keine Wärme erzeugt wird, wie es bei Reibung zwischen beweglichen Teilen bekannter Kompensationseinrichtungen der Fall ist. Wärme führt zu Änderungen der Abmessungen der betroffenen Teile des Koordinatenmessgeräts und kann insbesondere zu Messfehlern beim Ablesen der Maßstäbe von Bewegungsachsen führen. A further advantage of the use of vacuum for weight compensation is that no heat is generated in the gas space even when moving the quill, as is the case with friction between moving parts of known compensation devices. Heat leads to changes in the dimensions of the affected parts of the coordinate measuring machine and can lead in particular to measurement errors when reading the scales of axes of motion.

Insbesondere können die Bewegungsmechanik und der Bewegungsantrieb der Pinole wie aus dem Stand der Technik bekannt ausgeführt sein. Z.B. kann eine Luftlagerung vorgesehen sein, die die Bewegung der Pinole relativ zu einem tragenden Teil lagert. Z.B. kann die Bewegung der Pinole über einen Reibradantrieb angetrieben werden. Es können aber auch andere Antriebe (z.B. über Zahnrad und/oder Spindel) eingesetzt werden. In particular, the movement mechanism and the movement drive of the quill can be designed as known from the prior art. For example, an air bearing can be provided which supports the movement of the quill relative to a supporting part. For example, the movement of the sleeve can be driven by a friction wheel drive. However, other drives (for example via toothed wheel and / or spindle) can also be used.

Unter einer Pinole eines Koordinatenmessgeräts wird ein bewegliches Teil verstanden, dessen vertikale Position (d.h. Position in vertikaler Richtung) einstellbar ist. An der Pinole ist ein Sensor zum Aufnehmen von Messwerten zum Zweck der Bestimmung von Koordinaten eines Werkstücks angebracht oder anbringbar. Um das Gewicht der Pinole gering zu halten, kann die Pinole innen hohl sein. Dies ist jedoch kein für eine Pinole zwingend erforderliches Merkmal. Insbesondere kann die Pinole in der vertikalen Richtung linear beweglich sein, sodass die vertikale Position unmittelbar durch Bewegen der Pinole in der vertikalen Richtung eingestellt wird. Es ist jedoch auch möglich, dass die Pinole nicht oder nicht exakt in vertikaler Richtung linear beweglich ist, sondern das Koordinatenmessgerät eine Bewegungsmechanik aufweist, die die Pinole in anderer Weise von oben nach unten bewegt (und umgekehrt). Z.B. kann die Pinole an einer Parallelogramm-Bewegungsmechanik angebracht sein. Der Bewegung in vertikaler Richtung kann daher eine Bewegung in anderer Richtung und/oder um eine Drehachse überlagert sein. In jedem Fall weist das Koordinatenmessgerät ein tragendes Teil auf, relativ zu dem die Pinole von oben nach unten und umgekehrt beweglich ist. Die vertikale Position der Pinole wird z.B. relativ zu diesem tragenden Teil gemessen. Das tragende Teil kann wiederum beweglich relativ zu einem anderen Teil des Koordinatenmessgeräts sein. Bei dem tragenden Teil kann es sich z.B. um einen Querschlitten des Koordinatenmessgeräts handeln, der in horizontaler Richtung linearbeweglich ist. Sämtliche beweglichen Teile des Koordinatenmessgeräts können manuell und/oder maschinell angetrieben werden, um sie zu bewegen. Insbesondere kann der Messsensor unten an der Pinole befestigt sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Meist wird der Sensor über eine mechanische Schnittstelle auswechselbar an der Pinole befestigt, z.B. über einen Wechselteller. Ferner ist es bekannt, den Sensor (z.B. taktilen oder optischen Sensor) über einen Messkopf an der Pinole zu befestigen. Ferner optional kann der Sensor über zumindest eine Bewegungsmechanik (z.B. ein Drehgelenk oder Dreh-/ Schwenkgelenk) an der Pinole befestigt sein. A quill of a coordinate measuring machine is understood to mean a movable part whose vertical position (i.e., position in the vertical direction) is adjustable. A sensor for taking measurements for the purpose of determining coordinates of a workpiece is attached or attachable to the quill. To keep the weight of the quill low, the quill can be hollow inside. However, this is not a mandatory feature for a quill. In particular, the quill may be linearly movable in the vertical direction so that the vertical position is adjusted directly by moving the quill in the vertical direction. However, it is also possible that the quill is not or not exactly linearly movable in the vertical direction, but the coordinate measuring machine has a movement mechanism that moves the quill in other ways from top to bottom (and vice versa). For example, the sleeve can be attached to a parallelogram movement mechanism. The movement in the vertical direction can therefore be superimposed on a movement in another direction and / or about an axis of rotation. In any case, the coordinate measuring machine has a supporting part, relative to which the quill is movable from top to bottom and vice versa. The vertical position of the quill is e.g. measured relative to this supporting part. The supporting part may in turn be movable relative to another part of the coordinate measuring machine. The supporting part may be e.g. to act a cross slide of the coordinate measuring machine, which is linearly movable in the horizontal direction. All moving parts of the CMM can be manually and / or mechanically driven to move them. In particular, the measuring sensor may be attached to the bottom of the quill. However, this is not mandatory. Mostly the sensor is replaceably attached to the sleeve via a mechanical interface, e.g. over a change plate. It is also known to attach the sensor (e.g., tactile or optical sensor) to the quill via a gauge head. Further optionally, the sensor may be attached to the quill via at least one motion mechanism (e.g., a pivot or pivot).

Wie bereits erwähnt ist der Begriff Koordinatenmessgerät nicht auf Koordinatenmessgeräte in Portalbauweise beschränkt, sondern schließt z. B. insbesondere auch Geräte in Gantrybauweise mit ein. Auch können von dem Begriff optional Maschinen mit erfasst sein, die zwar nicht primär als Koordinatenmessgeräte konzipiert sind, die aber so eingerichtet sind, wie ein Koordinatenmessgerät zu arbeiten. Z. B. gehören dazu Werkzeugmaschinen, an denen anstelle eines Bearbeitungswerkzeuges ein Sensor zur Erfassung der Werkstückoberfläche (beispielsweise ein taktiler Sensor) an einer Pinole befestigt ist. Bezüglich der Bewegungsmechanik sind außer Portalmechaniken mit zueinander kaskadierten linearen Bewegungsachsen beispielsweise Hexapodenmechaniken mit einer Pinole möglich. As already mentioned, the term coordinate measuring machine is not limited to coordinate measuring machines in gantry design, but includes z. B. especially with devices in gantry design one. Also, the term can optionally include machines that are not primarily designed as coordinate measuring machines, but which are set up to work like a coordinate measuring machine. For example, this includes machine tools, in which instead of a machining tool, a sensor for detecting the workpiece surface (for example, a tactile sensor) is attached to a quill. With regard to the movement mechanics, apart from portal mechanisms with cascaded linear movement axes, hexapod mechanisms with a quill, for example, are possible.

Insbesondere wird ein Koordinatenmessgerät mit einer Pinole vorgeschlagen, an der ein Sensor zum Aufnehmen von Messwerten zur Bestimmung von Koordinaten eines Werkstücks anbringbar ist und deren vertikale Position durch Bewegung der Pinole einstellbar ist. Eine nach oben weisende Oberfläche der Pinole und/oder eine nach oben weisende Oberfläche eines mit der Pinole verbundenen Bauteils, das sich bei einer Bewegung der Pinole mitbewegt, begrenzt zumindest einen während eines Betriebes des Koordinatenmessgerätes unter Unterdruck stehenden Gasraum, so dass die Pinole eine nach oben gerichtete Kraft erfährt, die einer Differenz zwischen einem Gasdruck in einer Umgebung der Pinole und dem Unterdruck entspricht. In particular, a coordinate measuring machine with a quill is proposed, to which a sensor for recording measured values for determining coordinates of a workpiece can be attached and whose vertical position can be set by moving the quill. An upwardly facing surface of the quill and / or an upwardly facing surface of a quill associated with the component, which moves with a movement of the quill limits at least one during operation of the coordinate measuring machine under negative pressure gas space, so that the quill one after Above directed force experiences, which corresponds to a difference between a gas pressure in an environment of the quill and the negative pressure.

Ferner wird ein Verfahren vorgeschlagen zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts mit einer Pinole, an der ein Sensor zum Aufnehmen von Messwerten zur Bestimmung von Koordinaten eines Werkstücks angebracht ist und deren vertikale Position durch Bewegung der Pinole eingestellt wird, wobei an einer nach oben weisenden Oberfläche der Pinole und/oder an einer nach oben weisenden Oberfläche eines mit der Pinole verbundenen Bauteils, das sich bei einer Bewegung der Pinole mitbewegt, ein Unterdruck erzeugt wird, so dass die Pinole eine nach oben gerichtete Kraft erfährt, die einer Differenz zwischen einem Gasdruck in einer Umgebung der Pinole und dem Unterdruck entspricht. Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen des Koordinatenmessgeräts. Furthermore, a method is proposed for operating a coordinate measuring machine with a quill on which a sensor for taking measurements for determining coordinates of a workpiece is mounted and whose vertical position is adjusted by movement of the sleeve, wherein on an upwardly facing surface of the quill and A negative pressure is generated on an upwardly facing surface of a quill-associated component that moves with movement of the quill, so that the quill experiences an upward force equal to a difference between a gas pressure in an environment of Quill and the negative pressure corresponds. Embodiments of the operating method will become apparent from the description of embodiments of the coordinate measuring machine.

Außerdem wird ein Verfahren vorgeschlagen zum Herstellen eines Koordinatenmessgeräts, insbesondere des Koordinatenmessgeräts nach einer der beschriebenen Ausgestaltungen, mit folgenden Schritten:

• Anordnen einer Pinole an einer tragenden Konstruktion des Koordinatenmessgeräts, sodass eine vertikale Position der Pinole durch Bewegung der Pinole einstellbar ist, wobei an der Pinole ein Sensor zum Aufnehmen von Messwerten zur Bestimmung von Koordinaten eines Werkstücks anbringbar ist,
• Ausbilden zumindest eines Gasraumes oberhalb einer nach oben weisenden Oberfläche der Pinole und/oder oberhalb einer nach oben weisende Oberfläche eines mit der Pinole verbundenen Bauteils, das sich bei einer Bewegung der Pinole mitbewegt, wobei der Gasraum während eines Betriebes des Koordinatenmessgerätes unter Unterdruck steht, so dass die Pinole während des Betriebes eine nach oben gerichtete Kraft erfährt, die einer Differenz zwischen einem Gasdruck in einer Umgebung der Pinole und dem Unterdruck entspricht.

In addition, a method is proposed for producing a coordinate measuring machine, in particular the coordinate measuring machine according to one of the described embodiments, with the following steps:

Arranging a quill on a supporting structure of the coordinate measuring machine, so that a vertical position of the quill is adjustable by movement of the quill, wherein the quill a sensor for recording measurements for determining coordinates of a workpiece is attachable
Forming at least one gas space above an upwardly facing surface of the quill and / or above an upwardly facing surface of a component connected to the quill, which moves with a movement of the quill, wherein the gas space is under negative pressure during operation of the coordinate measuring machine, so that the quill during operation undergoes an upward force corresponding to a difference between a gas pressure in a quill environment and the negative pressure.

Der zumindest eine Gasraum kann über eine Verbindungsleitung mit einer Unterdruck-Erzeugungseinrichtung verbunden sein. Vorzugsweise ist/wird die Unterdruck-Erzeugungseinrichtung separat und entfernt von dem Koordinatenmessgerät angeordnet. Die Verbindungsleitung verbindet daher den Gasraum, der durch die nach oben weisende Oberfläche begrenzt wird/ist mit der Unterdruck-Erzeugungseinrichtung, wenn das Koordinatenmessgerät betrieben wird. Die Unterdruck-Erzeugungseinrichtung ist jedoch nicht Teil des Koordinatenmessgeräts. Z.B. kann die Unterdruck-Erzeugungseinrichtung zumindest eine Vakuumpumpe aufweisen, die zumindest den Innenraum der Verbindungsleitung und optional auch einen Gasbehälter teilweise evakuiert, der vorzugsweise ebenfalls separat und entfernt von dem Koordinatenmessgerät angeordnet ist/wird. Ein solcher Gasbehälter stellt ein Puffervolumen zur Verfügung, um den Gasdruck innerhalb der Verbindungsleitung und damit auch in den Gasraum in der nach oben weisenden Oberfläche konstant zu halten. The at least one gas space may be connected via a connecting line with a negative pressure generating device. Preferably, the vacuum generating means is arranged separately and remotely from the coordinate measuring machine. The connecting pipe therefore connects the gas space bounded by the upwardly facing surface with the negative pressure generating means when the coordinate measuring machine is operated. However, the vacuum generating device is not part of the coordinate measuring machine. For example, For example, the negative pressure generating device may comprise at least one vacuum pump which partially evacuates at least the interior of the connecting line and optionally also a gas container, which is preferably also arranged separately and remote from the coordinate measuring machine. Such a gas container provides a buffer volume in order to keep the gas pressure within the connecting line and thus also in the gas space in the upwardly facing surface constant.

Insbesondere weist das Koordinatenmessgerät eine Verbindungsleitung auf, die gemeinsam mit der nach oben weisenden Oberfläche den Gasraum begrenzt und eine Verbindung des Gasraums mit einer Unterdruck-Erzeugungseinrichtung ermöglicht. Bei der Verbindungsleitung, die Teil des Koordinatenmessgeräts ist, kann es sich um die gesamte Verbindungsleitung oder um einen Abschnitt der gesamten Verbindungsleitung handeln, die zu der Unterdruck-Erzeugungseinrichtung führt, während das Koordinatenmessgerät betrieben wird. Ein Verlauf, eine Form und/oder eine Größe der Verbindungsleitung des KMG ist variabel und passt sich bei Bewegung der Pinole an eine vertikale Position der Pinole an, so dass die nach oben weisende Oberfläche den unter Unterdruck stehenden Gasraum jeweils in verschiedenen vertikalen Positionen der Pinole begrenzt und die Pinole daher in den verschiedenen vertikalen Positionen jeweils eine nach oben gerichtete Kraft erfährt. In particular, the coordinate measuring machine has a connecting line which, together with the surface facing upwards, delimits the gas space and allows a connection of the gas space to a vacuum generating device. The connection line that is part of the coordinate measuring machine may be the entire connection line or a portion of the entire connection line leading to the negative pressure generating device while the coordinate measuring machine is being operated. A course, a shape and / or a size of the connection line of the CMM is variable and adapts to a vertical position of the sleeve when the quill is moving, so that the upward-facing surface the under negative pressure gas space in each case in different vertical positions of the quill limited and therefore the quill in each of the various vertical positions undergoes an upward force.

Dem entspricht bei dem Betriebsverfahren die Verwendung einer derartigen Verbindungsleitung, die zumindest Teil einer Verbindung des Gasraums mit einer Unterdruck-Erzeugungseinrichtung ist. In the operating method, this corresponds to the use of such a connecting line, which is at least part of a connection of the gas space to a negative pressure generating device.

Bezüglich des Herstellungsverfahrens entspricht dem, eine derartige Verbindungsleitung zu der nach oben weisenden Oberfläche zu führen, sodass die Verbindungsleitung gemeinsam mit der nach oben weisenden Oberfläche den Gasraum begrenzt und eine Verbindung des Gasraums mit einer Unterdruck-Erzeugungseinrichtung ermöglicht. As for the manufacturing method, it corresponds to guiding such a connection line to the upwardly facing surface, so that the connection line, together with the upwardly facing surface, confines the gas space and allows communication of the gas space with a negative pressure generating means.

Da der Verlauf, die Form und/oder die Größe der Verbindungsleitung des KMG variabel ist/sind, kann die Pinole bewegt werden und herrscht während des Betriebes des KMG an der nach oben weisenden Oberfläche der Unterdruck. In Bezug auf eine Verbindungsleitung mit variablem Verlauf bedeutet dies, dass sich der Verlauf der Verbindungsleitung oder zumindest eines Abschnitts der Verbindungsleitung von der nach oben weisenden Oberfläche zu der Unterdruck-Erzeugungseinrichtung ändert, wenn die Pinole bewegt wird und sich daher die vertikale Position der Pinole verändert. Wenn sich lediglich der Verlauf der Verbindungsleitung durch die Bewegung der Pinole ändert, hat dies den Vorteil, dass sich das Volumen innerhalb der Verbindungsleitung nicht ändert und daher auch der Unterdruck nicht durch die Bewegung der Pinole verändert wird. Since the course, shape and / or size of the connecting line of the CMM is / are variable, the quill can be moved and prevails during operation of the CMM on the upward facing surface of the vacuum. With respect to a variable path connecting line, this means that the course of the connecting line or at least a portion of the connecting line changes from the upwardly facing surface to the negative pressure generating device when the quill is moved and therefore the vertical position of the quill changes , If only the course of the connecting line changes due to the movement of the quill, this has the advantage that the volume within the connecting line does not change and therefore the negative pressure is not changed by the movement of the quill.

Allerdings kann es verhältnismäßig aufwendig sein, die Erzeugung von Zwangskräften auf die Pinole zu vermeiden, wenn sich lediglich der Verlauf der Verbindungsleitung bei Bewegung der Pinole ändert. However, it can be relatively expensive to avoid the generation of constraining forces on the quill, if only changes the course of the connecting line during movement of the quill.

Daher wird bevorzugt, dass sich die Form und/oder die Größe der Verbindungsleitung des KMG ändern, wenn die vertikale Position der Pinole verändert wird. Insbesondere wird in diesem Fall eine Längenänderung der Verbindungsleitung des KMG bevorzugt. Z.B. können in diesem Fall Vakuumschläuche als Verbindungsleitung verwendet werden, die aus der Handhabungstechnik zum Heben und Tragen von Gegenständen bekannt sind. Bei der Anwendung dieser Handhabungstechnik werden zumeist hochgewichtige Gegenstände angehoben und in dem gehobenen Zustand transportiert, wobei an einer nach oben weisenden Oberfläche des gehobenen Gegenstandes ein Gasraum mit Unterdruck vorhanden ist. Therefore, it is preferable that the shape and / or the size of the connection line of the CMM change when the vertical position of the quill is changed. In particular, a change in length of the connecting line of the CMM is preferred in this case. For example, In this case, vacuum hoses can be used as a connecting line, which are known from the handling technique for lifting and carrying objects. In the application of this handling technique mostly high-weight objects are lifted and transported in the raised state, wherein on an upwardly facing surface of the lifted object, a gas space with negative pressure is present.

Es wird daher in Bezug auf die Verbindungsleitung des KMG bevorzugt, dass sich die Verbindungsleitung ausgehend von der nach oben weisenden Oberfläche nach oben erstreckt. Dies ermöglicht bei Veränderung der vertikalen Position der Pinole, dass sich die Länge der Verbindungsleitung in vertikaler Richtung an die veränderte oder sich verändernde vertikale Position der Pinole anpasst. Insbesondere bleibt das Ende der Verbindungsleitung an der nach oben weisenden Oberfläche während der Bewegung der Pinole permanent in Kontakt mit dem Teil, das die nach oben weisende Oberfläche bildet. Dadurch ist der Gasraum, den die nach oben weisende Oberfläche gemeinsam mit der Verbindungsleitung begrenzt, jedenfalls im Bereich der Pinole permanent während der Bewegung nach außen abgeschlossen. Sehr geringe Gas-Undichtigkeiten im Bereich der Pinole können auf einfache Weise durch den Betrieb der Unterdruck-Erzeugungseinrichtung (z.B. der zumindest einen Vakuumpumpe) ausgeglichen werden, sodass der Unterdruck z.B. permanent während der Bewegung der Pinole konstant bleibt. Therefore, with respect to the connection line of the CMM, it is preferable that the connection line extends upward from the upwardly facing surface. This allows, when changing the vertical position of the sleeve, that the length of the connecting line in the vertical direction adapts to the changed or changing vertical position of the quill. In particular, the end of the connecting line at the upwardly facing surface during the movement of the quill permanently remains in contact with the part which forms the upwardly facing surface. As a result, the gas space, which defines the upward-facing surface together with the connecting line, at least in the area of the quill is permanently closed during the movement to the outside. Very small gas leaks in the quill can easily be compensated for by the operation of the vacuum generating means (e.g., the at least one vacuum pump) so that the negative pressure e.g. permanently constant during the movement of the quill.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Verbindungsleitung einen Vakuumschlauch auf, dessen Länge veränderbar ist, wobei sich die Länge des Vakuumschlauchs mit einer Bewegung der Pinole nach unten vergrößert und umgekehrt (d.h. mit einer Bewegung der Pinole nach oben verkleinert sich die Länge). Eine Verbindungsleitung (insbesondere ein Vakuumschlauch), deren Länge veränderbar ist, hat den Vorteil, dass die Verbindungsleitung die Positionsänderung ihres Endes an der Pinole zumindest teilweise und vorzugsweise vollständig ausgleichen kann. Es ist daher keine aufwendige zusätzliche mechanische Konstruktion erforderlich, die die Position des Endes der Verbindungsleitung an die veränderte vertikale Position der Pinole anpasst und/oder Zwangskräfte durch die Umlenkung von Leitungsabschnitten der Verbindungsleitung reduziert. According to an advantageous embodiment, the connecting line has a vacuum hose whose length is variable, whereby the length of the vacuum hose increases with a movement of the sleeve downward and vice versa (i.e., with a movement of the sleeve up the length decreases). A connecting line (in particular a vacuum hose), the length of which is variable, has the advantage that the connecting line can at least partially and preferably completely compensate for the change in position of its end at the quill. There is therefore no complicated additional mechanical construction is required, which adapts the position of the end of the connecting line to the changed vertical position of the quill and / or reduces constraining forces by the deflection of line sections of the connecting line.

Zwar können auch aufgrund einer Längenänderung der Verbindungsleitung Kräfte auf die Pinole ausgeübt werden. Diese Kräfte können jedoch bei geeigneter Wahl der Verbindungsleitung eine sehr geringe Stärke haben. Z.B. kann die Verbindungsleitung einen teleskopartig längenveränderbaren Körper aufweisen, dessen Länge sich mit einer Bewegung der Pinole nach unten vergrößert und umgekehrt. Die zwischen den einzelnen Elementen des teleskopartig längenveränderbaren Körpers wirkenden Reibungskräfte können durch geeignete Wahl des Materials oder der Materialien insbesondere an den aneinander angrenzenden Oberflächen der Segmente minimiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Verbindungsleitung wie bereits erwähnt einen Vakuumschlauch aufweisen, dessen Länge veränderbar ist. Aus der bereits genannten Handhabungstechnik sind geeignete Vakuumschläuche bekannt, deren Länge ebenfalls veränderbar ist. Although forces can be exerted on the quill also due to a change in length of the connecting line. However, these forces can have a very low strength with a suitable choice of the connecting line. For example, the connecting line can have a telescopically length-variable body whose length increases with a movement of the quill downwards and vice versa. The frictional forces acting between the individual elements of the telescopically length-variable body can be minimized by suitable choice of material or materials, in particular on the adjoining surfaces of the segments. Alternatively or additionally, the connecting line may, as already mentioned, have a vacuum hose whose length is variable. From the aforementioned handling technique suitable vacuum hoses are known whose length is also variable.

Vorzugsweise verläuft entlang einer Wand des Vakuumschlauchs zumindest ein elastisch verformbares Stabilisierungselement, das die Wand gegen Kräfte stabilisiert, welche aufgrund des Unterdrucks auf die Wand einwirken. Bereiche der Wand zwischen Abschnitten des Stabilisierungselements können z.B. von einem tuchförmigen Material gebildet sein, z.B. einem Gewebe oder Vlies mit luftdichter Beschichtung oder Imprägnierung, oder einer oder mehreren Lagen Kunststoff (in welchem Fall auf ein Gewebe verzichtet werden kann). Das elastisch verformbare Stabilisierungselement ist insbesondere so ausgestaltet und mit sonstigen Bestandteilen der Wand des Vakuumschlauchs kombiniert, dass bei Längenänderung des Vakuumschlauchs eine Rückstellkraft erzeugt wird, die bei Fehlen anderer Kräfte dazu führen würde, dass die Längenänderung rückgängig gemacht wird. Umgekehrt kann sich der Vakuumschlauch bereits zu Beginn einer Bewegung der Pinole in einem Zustand befinden, in dem das zumindest eine elastisch verformbare Stabilisierungselement vorgespannt ist, d.h. die Vorspannungskräfte unterstützen die Längenänderung, die bei Bewegung der Pinole stattfindet. Preferably, at least one elastically deformable stabilizing element runs along a wall of the vacuum hose, which stabilizes the wall against forces which act on the wall due to the negative pressure. Regions of the wall between sections of the stabilizing element may be formed, for example, by a cloth-like material, eg a fabric or fleece with airtight coating or impregnation, or one or more layers of plastic (in which case a fabric may be dispensed with). That elastic deformable stabilizing element is in particular designed and combined with other components of the wall of the vacuum hose, that when a change in length of the vacuum hose, a restoring force is generated, which would result in the absence of other forces, that the change in length is reversed. Conversely, the vacuum hose can already be at the beginning of a movement of the quill in a state in which the at least one elastically deformable stabilizing element is biased, ie the biasing forces support the change in length, which takes place during movement of the quill.

Vorzugsweise ist der Unterdruck in der Verbindungsleitung auf die durch das zumindest eine elastisch verformbare Stabilisierungselemente erzeugten Kräfte abgestimmt und kompensieren die durch die Druckunterschiede zwischen der Umgebung der Pinole und dem Gasraum bewirkten Differenzdruckkräfte und die elastischen Verformungskräfte des oder der Stabilisierungselemente gemeinsam das Gewicht bzw. die Gewichtskraft der Pinole (und optional der daran befestigten Teile, wie z. B. Messensor und Drehgelenk). Preferably, the negative pressure in the connecting line is matched to the forces generated by the at least one elastically deformable stabilizing elements and compensate the caused by the pressure differences between the environment of the quill and the gas space differential pressure forces and the elastic deformation forces of the stabilizing elements or together the weight or the weight the quill (and optionally the attached parts, such as measuring sensor and swivel joint).

Falls die elastischen Verformungskräfte des oder der Stabilisierungselemente sich mit der Längenänderung des Vakuumschlauchs verändern, wird es bevorzugt, dass eine Steuerung der Unterdruck-Erzeugungseinrichtung diese derart steuert, dass der Unterdruck und damit die Differenzdruckkräfte an die geänderten elastischen Kräfte angepasst werden, sodass die Summe der beiden Kräfte trotz Längenänderung konstant bleibt. Zumindest wird bevorzugt, dass ein Teil der Änderung der elastischen Kräfte mit Längenänderung des Vakuumschlauchs durch Änderung des Unterdrucks ausgeglichen wird. If the elastic deformation forces of the stabilizing element or elements change with the change in length of the vacuum hose, it is preferred that a control of the negative pressure generating means controls it so that the negative pressure and thus the differential pressure forces are adapted to the changed elastic forces, so that the sum of both forces remain constant despite the change in length. At least it is preferred that a portion of the change in the elastic forces with the change in length of the vacuum hose is compensated by changing the negative pressure.

Unabhängig von der Frage, ob das elastisch verformbare Stabilisierungselement eine in Längsrichtung des Vakuumschlauchs wirkende Kraft erzeugt oder nicht, hat ein Vakuumschlauch mit Stabilisierungselement den Vorteil, dass er seinen Außendurchmesser bei Längenänderung lediglich geringfügig oder nicht wesentlich ändert. Auch hat die Konstruktion des Vakuumschlauchs mit elastisch verformbarem Stabilisierungselement und tuchförmigen Wandbereichen den Vorteil, dass er auf einfache Weise und kostengünstig herstellbar ist. Im Unterschied zu Verbindungsleitungen mit Teilelementen, die sich bei Längenänderung relativ zueinander bewegen und dabei miteinander in Kontakt sind (wie z.B. bei dem teleskopartig längenveränderbaren Körper), treten bei einem solchen Vakuumschlauch lediglich vernachlässigbar kleine Reibungskräfte bei Längenänderung auf. Z.B. kann das zumindest eine elastisch verformbare Stabilisierungselement die Form einer Helix-Feder haben. Regardless of the question of whether the elastically deformable stabilizing element generates a force acting in the longitudinal direction of the vacuum hose or not, a vacuum hose with stabilizing element has the advantage that it changes its outer diameter only slightly or not significantly when length is changed. Also, the construction of the vacuum hose with elastically deformable stabilizing element and cloth-shaped wall regions has the advantage that it can be produced in a simple manner and inexpensively. In contrast to connecting lines with partial elements which move relative to one another during a change in length and are in contact with one another (as in the case of the telescopically length-adjustable body, for example), only negligible friction forces occur in the case of such a vacuum hose. For example, For example, the at least one elastically deformable stabilizing element may have the form of a helical spring.

Die Erfindung hat insbesondere bei motorischem Antrieb der Bewegung der Pinole den Vorteil, dass der Antrieb lediglich eine sehr geringe Antriebsleistung benötigt, da das Gewicht der Pinole zumindest teilweise und vorzugsweise vollständig kompensiert ist. Da ferner Querkräfte aufgrund der Gewichtskompensation vermieden werden, kann der Antrieb insbesondere eine Linearbewegung der Pinole in geradliniger Richtung erzeugen (insbesondere in vertikaler Richtung), die sehr präzise ausschließlich in der geradlinigen Richtung verläuft. Da ferner auf Gegengewichte verzichtet werden kann, ist die bei Bewegung der Pinole insgesamt bewegte Masse gering. Die Verbindungsleitung kann eine sehr geringe Masse habe. The invention has the advantage, in particular with motor drive of the movement of the quill, that the drive requires only a very low drive power, since the weight of the quill is at least partially and preferably completely compensated. Further, since lateral forces are avoided due to the weight compensation, the drive can in particular produce a linear movement of the sleeve in the rectilinear direction (in particular in the vertical direction), which runs very precisely exclusively in the rectilinear direction. Furthermore, since counterweights can be dispensed with, the mass moving in total as the quill moves is small. The connecting line can have a very low mass.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen schematisch: Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings. The individual figures of the drawing show schematically:

1 ein Koordinatenmessgerät in Portalbauweise, das eine in vertikaler Richtung (z-Richtung) bewegliche Pinole aufweist, 1 a gantry-type coordinate measuring machine having a quill movable in the vertical direction (z-direction),

2 einen Längsschnitt durch eine Pinole mit einer ersten Ausführungsform einer in Längsrichtung längenveränderlichen Verbindungsleitung, wobei sich die Pinole in einer oberen vertikalen Position befindet, 2 a longitudinal section through a quill with a first embodiment of a longitudinally variable length connecting line, wherein the quill is in an upper vertical position,

3 die Pinole aus 2, wobei sich die Pinole in einer unteren vertikalen Position befindet, 3 the quill 2 with the quill in a lower vertical position,

4 eine Teildarstellung der in 2 und 3 dargestellten Pinole mit einer Andeutung der am unteren Ende auf die Pinole wirkenden Kräfte, die durch Unterdruck erzeugt werden, 4 a partial representation of in 2 and 3 illustrated quill with an indication of the forces acting on the quill at the bottom, which are generated by negative pressure,

5 zwei verschiedene Längenzustände eines Vakuumschlauchs mit einem helixförmigen elastisch verformbaren Stabilisierungselement, 5 two different length conditions of a vacuum hose with a helical elastically deformable stabilizing element,

6 einen Längsschnitt durch eine Pinole mit einer zweiten Ausführungsform von Verbindungsleitungen, wobei sich die Pinole in einer oberen vertikalen Position befindet, 6 a longitudinal section through a quill with a second embodiment of connecting lines, wherein the quill is in an upper vertical position,

7 die Pinole aus 6, die sich in einer unteren vertikalen Position befindet, 7 the quill 6 which is in a lower vertical position,

8 eine Teildarstellung der in 6 und 7 dargestellten Pinole in einem Bereich, wo die Enden der Verbindungsleitungen an einem mit der Pinole verbundenen zusätzlichen Bauteil enden, und 8th a partial representation of in 6 and 7 shown quill in an area where the ends of the connecting lines to an end connected to the sleeve additional component, and

9 zwei verschiedene Zustände einer Verbindungsleitung mit verschiedenen Längen, wobei es sich bei dem dargestellten Abschnitt der Verbindungsleitung um einen teleskopartig längenveränderbaren Körper handelt. 9 two different states of a connecting line with different lengths, wherein it is in the illustrated section of the Connecting line is a telescopically variable length body.

1 zeigt schematisch ein Koordinatenmessgerät (kurz: KMG) 1 in Portalbauweise. Entlang von zwei parallelen Führungen im Bereich eines Messtisches 2 (z. B. eine Granitplatte) ist ein erster Schlitten 3 in Form eines Portals beweglich geführt. Zur Messung der Position des Portals entsprechend einer ersten linearen Bewegungsachse y ist ein erster Maßstab 4. Die Position wird mit einem entsprechenden Ablesesensor (nicht dargestellt) abgelesen, wie auch bei weiteren Maßstäben, die im Folgenden beschrieben werden. Außerdem ist ein erster Antrieb (nicht dargestellt) vorgesehen, durch den eine Bewegung des ersten Schlittens 3 in y-Richtung angetrieben werden kann. 1 schematically shows a coordinate measuring machine (short: CMM) 1 in portal construction. Along two parallel guides in the area of a measuring table 2 (eg a granite slab) is a first sled 3 guided in the form of a portal movable. For measuring the position of the portal according to a first linear movement axis y is a first scale 4 , The position is read with a corresponding read sensor (not shown), as well as at other scales, which are described below. In addition, a first drive (not shown) is provided, by which a movement of the first carriage 3 can be driven in the y-direction.

Entlang der den Messtisch 2 horizontal überspannenden Traverse des portalförmigen ersten Schlittens 3, ist ein zweiter Schlitten 5 beweglich geführt, wobei zur Messung von dessen Position relativ zu dem Portal entsprechend einer zweiten linearen Bewegungsachse x ein zweiter Maßstab 6 und ein entsprechender zweiter Ablesesensor (nicht dargestellt) vorgesehen sind. Eine Bewegung des zweiten Schlittens 5 in der x-Richtung kann durch einen zweiten Antrieb (nicht dargestellt) angetrieben werden. Along the measuring table 2 horizontally spanning traverse of the portal-shaped first carriage 3 , is a second sled 5 movably guided, wherein for measuring its position relative to the portal according to a second linear movement axis x a second scale 6 and a corresponding second read sensor (not shown) are provided. A movement of the second carriage 5 in the x-direction can be driven by a second drive (not shown).

An dem zweiten Schlitten 5 ist wiederum ist ein dritter Schlitten, nämlich eine Pinole 7, beweglich geführt, wobei zur Messung der Position der Pinole relativ zu dem zweiten Schlitten 5 entsprechend einer dritten linearen Bewegungsachse z ein dritter Maßstab 8 und ein entsprechender dritter Ablesesensor (nicht dargestellt) vorgesehen sind. Eine Bewegung der Pinole 7 in der z-Richtung kann durch einen dritten Antrieb (siehe z. B. 2, 3, 6, 7) angetrieben werden. Unterhalb des unteren Endes der Pinole 7 ist ein Messsensor 10 angeordnet, der im vorliegenden Fall in Form eines Taststiftes mit Tastkugel 11 (d.h. als taktiler Sensor) ausgebildet ist, welcher über einen Messkopf und eine Wechselschnittstelle 9 am unteren Ende der Pinole 7 befestigt ist. At the second sled 5 is in turn is a third slide, namely a quill 7 , movably guided, being used to measure the position of the quill relative to the second carriage 5 according to a third linear axis of motion z, a third scale 8th and a corresponding third reading sensor (not shown) are provided. A movement of the quill 7 in the z-direction can be controlled by a third drive (see eg. 2 . 3 . 6 . 7 ) are driven. Below the lower end of the quill 7 is a measuring sensor 10 arranged, in the present case in the form of a stylus with Tastkugel 11 (ie as a tactile sensor) is formed, which via a measuring head and an interface 9 at the bottom of the quill 7 is attached.

Auf dem Messtisch 2 ist ein Werkstück 12 angeordnet, das durch Bewegung der drei Schlitten 3, 5, 7 vom Messsensor 10 abgetastet werden kann, wobei aus den Signalen des Messsensors 10 und/oder des Messkopfes sowie aus den Maßstabspositionen der Maßstäbe 4, 6, 8 Messwerte auf der Oberfläche des zu vermessenden Werkstückes 12 ermittelt werden. Eine Steuerung 13 steuert und/oder regelt die Antriebe der Schlitten 3, 5, 7. Außerdem werden von der Steuerung 13 die Maßstabswerte der Maßstäbe 4, 6, 8 ausgelesen, sowie die Signale des Messsensors 10 und/oder des Messkopfes. Mit der Steuerung 13 kann ein Messrechner verbunden sein (nicht dargestellt). On the measuring table 2 is a workpiece 12 arranged by movement of the three carriages 3 . 5 . 7 from the measuring sensor 10 can be sampled, taking from the signals of the measuring sensor 10 and / or the measuring head and from the scale positions of the scales 4 . 6 . 8th Measured values on the surface of the workpiece to be measured 12 be determined. A controller 13 controls and / or regulates the drives of the carriages 3 . 5 . 7 , In addition, from the controller 13 the scale values of the scales 4 . 6 . 8th read out, as well as the signals of the measuring sensor 10 and / or the measuring head. With the controller 13 a measuring computer can be connected (not shown).

Über eine Anschlussleitung 16 ist das obere Ende der Pinole 7 mit einer Gasbehälter 17 verbunden, der ein Puffervolumen zum Konstanthalten des Gasdrucks in der Anschlussleitung 16 und der z. B. im Inneren verlaufenden (nicht dargestellten) Verbindungsleitung bildet. Der Gasbehälter 17 wiederum ist über eine Gasleitung 18 mit einer Unterdruck-Erzeugungseinrichtung 19 verbunden. Via a connecting cable 16 is the upper end of the quill 7 with a gas container 17 connected, which has a buffer volume to keep the gas pressure in the connecting line 16 and the z. B. extending inside (not shown) connecting line forms. The gas container 17 in turn is via a gas line 18 with a negative pressure generating device 19 connected.

2 und 3 zeigen einen Längsschnitt durch eine Pinole 27 und durch einen tragenden Teil, der insbesondere durch einen Schlitten gebildet sein kann, der wie in 1 gezeigt entlang der Traverse eines Portals in x-Richtung beweglich ist. Der tragende Teil bildet die Bewegungsführung für die Bewegung der Pinole 27 in vertikaler Richtung. Im Fall der 1 ist dies die z-Richtung. Während 2 die Pinole 27 in einer oberen vertikalen Position zeigt, ist in 3 die Pinole 27 in einer unteren vertikalen Position dargestellt. 2 and 3 show a longitudinal section through a quill 27 and by a supporting part, which may be formed in particular by a carriage, as in 1 shown along the traverse of a portal in the x direction is movable. The supporting part forms the motion guide for the movement of the quill 27 in the vertical direction. In the case of 1 this is the z direction. While 2 the quill 27 pointing in an upper vertical position is in 3 the quill 27 shown in a lower vertical position.

Unter dem Begriff tragender Teil ist in Bezug auf die Pinole eines KMG zu verstehen, dass der tragende Teil bei Fehlen einer Gewichtskompensation der Pinole das Gewicht der Pinole trägt. Bei konventionellen Gewichtskraft-Kompensationseinrichtungen würde der tragende Teil auch bei Vorhandensein der Gewichtskraft-Kompensationseinrichtung zumindest einen Teil des Gewichts der Pinole tragen, je nach Ausführungsform der Gewichtskraft-Kompensationseinrichtung. Bei der erfindungsgemäßen Gewichtskraftkompensation trägt der tragende Teil jedoch denjenigen Teil des Gewichts der Pinole nicht, der durch den Unterdruck in dem Gasraum oder den Gasräumen kompensiert wird. Bevorzugter Maßen wird das Gewicht und damit auch die Gewichtskraft vollständig durch Unterdruck kompensiert. The term load-bearing part is to be understood in relation to the quill of a CMM that the load-bearing part bears the weight of the quill in the absence of weight compensation of the quill. In conventional weight-force compensation devices, the supporting part would carry at least a part of the weight of the sleeve, even in the presence of the weight force compensation device, depending on the embodiment of the weight force compensation device. In the weight force compensation according to the invention, however, the supporting part does not bear that part of the weight of the quill, which is compensated by the negative pressure in the gas space or the gas spaces. Preferred dimensions, the weight and thus the weight is completely compensated by negative pressure.

Anhand von 2 und 3 sowie später auch anhand von 6 und 7 werden zwei Ausführungsbeispiele für die Gewichtskraftkompensation durch Unterdruck an schematisch dargestellten Konstruktionen erläutert. Based on 2 and 3 as well as later on the basis of 6 and 7 Two embodiments for the weight force compensation by negative pressure to schematically illustrated structures will be explained.

Der tragende Teil der in 2 und 3 dargestellten Konstruktion weist eine Abdeckung 21, Bewegungslager 22, einen Antriebsmotor 24 und ein Reibrad 25 auf. Die Bewegungslager 22 lagern die Bewegung der Pinole 27 z.B. an zwei axialen Positionen in z-Richtung (der vertikalen Richtung in der Figurenebene der 2 und 3). Die Bewegungslager 22 können wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt ausgeführt sein. Möglich sind insbesondere Luftlager. Die Lager 22 führen die Bewegung der Pinole 27 in der vertikalen Richtung, wobei die Bewegungsführung in der Praxis auch zusätzliche Führungsbestandteile aufweisen kann. The main part of in 2 and 3 The construction shown has a cover 21 , Motor camp 22 , a drive motor 24 and a friction wheel 25 on. The movement camps 22 store the movement of the quill 27 eg at two axial positions in the z-direction (the vertical direction in the plane of the figure) 2 and 3 ). The movement camps 22 may be carried out as known per se from the prior art. In particular, air bearings are possible. Camps 22 lead the movement of the quill 27 in the vertical direction, wherein the motion guide in practice may also have additional guide components.

Auch die Darstellung des Antriebsmotors 24 und des Reibrades 25, das von dem Antriebsmotor 24 angetrieben wird, sind schematisch zu verstehen. Z.B. kann sich anders als dargestellt auf einander gegenüberliegenden Seiten der Pinole jeweils ein Reibrad zum Antreiben der Bewegung der Pinole 27 befinden. Durch Drehung des zumindest einen Reibrades 25 um dessen Drehachse entsteht eine Drehbewegung, die aufgrund des Abrollens der Außenumfangsfläche des Reibrades 25 eine Linearbewegung der Pinole 27 in vertikaler Richtung (insbesondere z-Richtung) bewirkt. Je nach Drehrichtung des Reibrades 25 wird die Pinole nach unten in eine tiefere Vertikalposition oder nach oben in eine höhere Vertikalposition bewegt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden dabei die am unteren Ende der Pinole 27 angeordnete Wechselschnittstelle 9 und der Messsensor 10 mitbewegt, sodass die Tastkugel 11 des Messsensors 10 in eine gewünschte Vertikalposition gebracht wird, die insbesondere von der Steuerung 13 des KMG 1 vorgegeben wird. Also the representation of the drive motor 24 and the friction wheel 25 that of the drive motor 24 is driven, are to be understood schematically. For example, unlike shown on opposite sides of the quill each have a friction wheel for driving the movement of the quill 27 are located. By rotation of the at least one friction wheel 25 about its axis of rotation creates a rotational movement, due to the rolling of the outer peripheral surface of the friction wheel 25 a linear movement of the quill 27 in the vertical direction (in particular z-direction) causes. Depending on the direction of rotation of the friction wheel 25 the quill is moved down to a lower vertical position or up to a higher vertical position. In the illustrated embodiment are doing at the lower end of the quill 27 arranged change interface 9 and the measuring sensor 10 moved so that the probe ball 11 of the measuring sensor 10 is brought into a desired vertical position, in particular by the controller 13 of the CMM 1 is given.

Bei dem in 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Pinole 27 befindet sich in ihrem Inneren eine Verbindungsleitung 23, deren Außenwand gasdicht ist und insbesondere luftdicht ist, sodass der Innenraum der Verbindungsleitung 23 auf einen gewünschten Unterdruck gegenüber dem Gasdruck außerhalb der Verbindungsleitung 23 und somit außerhalb der Pinole 27 evakuierbar ist. Durch drei nach oben weisende Pfeile in 2 und vier nach oben weisende Pfeile in 3 im Inneren der Verbindungsleitung 23 ist angedeutet, dass Gas und insbesondere Luft aus dem Inneren der Verbindungsleitung 23 evakuierbar ist. At the in 2 and 3 illustrated embodiment of the quill 27 is in its interior a connecting line 23 whose outer wall is gas-tight and in particular airtight, so that the interior of the connecting line 23 to a desired negative pressure relative to the gas pressure outside the connecting line 23 and thus outside the quill 27 is evacuable. By three upwards pointing arrows in 2 and four up arrows in 3 inside the connection line 23 is indicated that gas and especially air from the interior of the connecting pipe 23 is evacuable.

Am oberen Ende der Verbindungsleitung 23 ist diese an eine Anschlussleitung 28 angeschlossen, über die die Verbindungsleitung 23 mit einer Unterdruck-Erzeugungseinrichtung (nicht dargestellt) verbindbar ist und während des Betriebes des KMG auch verbunden ist. At the upper end of the connecting line 23 this is to a connecting line 28 connected via the connecting line 23 is connectable to a vacuum generating device (not shown) and is also connected during operation of the CMM.

Im Ausführungsbeispiel der 2 und 3 erstreckt sich die Verbindungsleitung 23 im Inneren der Pinole 27 bis zum unteren Ende der Pinole 27. Dort befindet sich wie die vergrößerte Teildarstellung in 4 zeigt eine nach oben weisende Oberfläche 44, die aus Material der Pinole 27 gebildet ist/wird. In der Teildarstellung der 4 ist unterhalb des unteren Endes der Pinole 27 der Messsensor weggelassen. Es ist lediglich die Schnittstelle 9 dargestellt, über die ein Messsensor optional über einen Messkopf an der Pinole 27 befestigt werden kann. Selbstverständlich muss der Gasraum unmittelbar an der nach oben weisenden Oberfläche (hier Oberfläche 44) der Pinole nicht längenveränderlich sein, sondern kann der längenveränderliche Abschnitt der Verbindungsleitung erst oberhalb davon beginnen. In the embodiment of 2 and 3 extends the connection line 23 inside the quill 27 to the lower end of the quill 27 , There is like the enlarged partial view in 4 shows an upwardly facing surface 44 made of material of quill 27 is / is formed. In the partial view of the 4 is below the lower end of the quill 27 the measuring sensor omitted. It's just the interface 9 represented by a measuring sensor optionally via a measuring head on the quill 27 can be attached. Of course, the gas space must be directly on the surface facing upwards (here surface 44 ) of the quill are not variable in length, but the variable-length portion of the connecting line can only begin above it.

Wenn der Innenraum der Verbindungsleitung 23 evakuiert ist und sich daher in dem Innenraum ein Unterdruck befindet (d.h. das Gas in dem Innenraum einen niedrigeren Druck als Gas in der Umgebung der Pinole besitzt), wirkt, wie durch sechs nach oben weisende Pfeile in 4 angedeutet ist, eine der Druckdifferenz entsprechend nach oben gerichtete Kraft auf die Pinole. Anders ausgedrückt ist der Gasdruck im Inneren der Verbindungsleitung 23, der auf die nach oben weisende Oberfläche 44 wirkt, geringer als der Gasdruck, der von unten über die Wechselschnittstelle 9 auf das Material wirkt, das die Oberfläche 44 bildet, und diese Differenz des Gasdrucks bewirkt die nach oben gerichtete Kraft, welche das Gewicht bzw. die Gewichtskraft der Pinole 27 zumindest teilweise kompensiert. If the interior of the connecting line 23 is evacuated and therefore in the interior is a negative pressure (ie, the gas in the interior has a lower pressure than gas in the vicinity of the quill has) acts, as indicated by six upwardly facing arrows in 4 is indicated, one of the pressure difference according to upward force on the quill. In other words, the gas pressure inside the connection line 23 pointing to the top surface 44 acts, less than the gas pressure, from the bottom over the interface 9 acts on the material that the surface 44 forms, and this difference of the gas pressure causes the upward force, which is the weight or the weight of the quill 27 at least partially compensated.

Die nach oben weisende Oberfläche muss sich nicht, wie in 2 bis 4 dargestellt ist, am unteren Ende der Pinole befinden. Vielmehr könnte sich die Verbindungsleitung im Inneren der Pinole z.B. lediglich bis zu einer nach oben weisenden Oberfläche der Pinole erstrecken, welche an einer höheren Position als das untere Ende der Pinole liegt. Auch in diesem Fall würde die Differenz des Gasdrucks im Inneren der Verbindungsleitung und damit im Inneren der Pinole zu dem Gasdruck außerhalb der Pinole zu der nach oben gerichteten Kompensationskraft führen. The upwardly facing surface does not have to be as in 2 to 4 is shown at the bottom of the sleeve. Rather, the connecting line inside the quill could extend, for example, only up to an upwardly facing surface of the sleeve, which is located at a higher position than the lower end of the quill. Also in this case, the difference of the gas pressure inside the connecting line and thus inside the sleeve to the gas pressure outside the quill would lead to the upward compensation force.

In allen Fällen ist jedoch eine nach oben weisende Oberfläche der Pinole vorhanden, oberhalb der sich ein Gasraum mit geringerem Druck als unterhalb der Pinole befindet, wenn die Gewichtskraftkompensation während des Betriebes des KMG aktiv ist. In all cases, however, there is an upwardly facing surface of the sleeve above which there is a lower pressure gas space than below the sleeve when the weight compensation is active during operation of the CMM.

Bei der nach oben weisenden Oberfläche muss es sich nicht um eine ebene Oberfläche handeln. Z.B. kann die Oberfläche gekrümmt sein. Es kann sich bei der nach oben weisenden Oberfläche auch um eine verteilte Oberfläche handeln. Die nach oben weisende Oberfläche wird im Allgemeinen durch alle Teil-Oberflächen der Pinole und der zumindest einen Verbindungsleitung gebildet, oberhalb von der oder oberhalb von denen sich ein Gasraum mit geringerem Druck als außerhalb der Verbindungsleitung befindet. Dabei wird die für die Gewichtskraftkompensation durch Druckdifferenz bzw. Unterdruck wirksame nach oben weisende Oberfläche durch die Summe aller Flächen gebildet, die einen unter Unterdruck stehenden Gasraum nach unten begrenzen. Jede derartige Teilfläche liefert einen Beitrag zu der wirksamen Gesamtfläche, wobei der Beitrag durch vertikale Projektion auf eine senkrecht zur vertikalen Richtung, also in horizontale Richtung verlaufende ebene Projektionsfläche berechnet werden kann. The top surface does not have to be a flat surface. For example, the surface may be curved. The upwardly facing surface may also be a distributed surface. The upwardly facing surface is generally formed by all part surfaces of the quill and the at least one connecting duct, above or above which there is a gas chamber with lower pressure than outside the connecting duct. In this case, the effective for the weight force compensation by pressure difference or negative pressure upwardly facing surface is formed by the sum of all areas that limit a negative pressure gas space down. Each such sub-area provides a contribution to the effective total area, wherein the contribution can be calculated by vertical projection in a perpendicular to the vertical direction, ie in the horizontal direction extending planar projection surface.

Im Fall des Ausführungsbeispiels der 2 bis 4 ist die nach oben weisende Oberfläche 44 die einzige nach oben weisende Oberfläche, die einen Gasraum mit Unterdruck nach unten begrenzt, und ist außerdem eine ebene Fläche, die in horizontaler Richtung verläuft. Durch vertikale Projektion der nach oben weisenden Oberfläche 44 wird diese auf sich selbst projiziert. Würde sich stattdessen am unteren Ende der Verbindungsleitung in 4 eine gekrümmte nach oben weisende Oberfläche befinden, wobei die in horizontaler Richtung verlaufende Querschnittsfläche der Verbindungsleitung gleich groß wie im Ausführungsbeispiel der 4 ist, dann würde diese gekrümmte nach oben weisende Oberfläche auf die in 4 dargestellte nach oben weisende Oberfläche 44 projiziert und der Kompensationseffekt wäre bei gleichen Gasdruckverhältnissen derselbe wie beim Ausführungsbeispiel der 4. In the case of the embodiment of 2 to 4 is the top-facing surface 44 the only surface facing up, the a gas space with negative pressure limited down, and is also a flat surface that extends in the horizontal direction. By vertical projection of the surface facing upwards 44 this is projected onto itself. Would instead be at the bottom of the connection line in 4 a curved upwardly facing surface, wherein the running in the horizontal direction cross-sectional area of the connecting line is the same size as in the embodiment of 4 is, then this curved upwardly facing surface on the in 4 illustrated upwardly facing surface 44 projected and the compensation effect would be the same as in the embodiment of the same gas pressure ratios 4 ,

5 zeigt im linken Figurenteil einen Längsabschnitt einer Verbindungsleitung, die als Vakuumschlauch ausgeführt ist. Sie weist ein helixförmig um die Längsachse der Verbindungsleitung 23 herum gewendeltes elastisch verformbares Verstärkungselement auf, sodass die Wand der Verbindungsleitung 23 den Druckunterschieden außerhalb und innerhalb der Verbindungsleitung 23 standhält. Die Wandbereiche zwischen den jeweiligen Abschnitten des helixförmig verlaufenden Verstärkungselements 57 sind in 5 mit dem Bezugszeichen 56 bezeichnet. Sie werden von einem tuchförmigen Material gebildet. 5 zeigt links und rechts jeweils denselben Abschnitt des Vakuumschlauchs, wobei sich in diesem Längsabschnitt in der schematisch dargestellten Außenansicht drei Gänge des helixförmigen Verstärkungselements 57 befinden. Der mittlere Gang ist mit dem Bezugszeichen 57 bezeichnet. 5 shows in the left part of the figure, a longitudinal portion of a connecting line, which is designed as a vacuum hose. It has a helical shape about the longitudinal axis of the connecting line 23 wrapped around elastically deformable reinforcing member, so that the wall of the connecting line 23 the pressure differences outside and inside the connection line 23 withstand. The wall areas between the respective sections of the helically extending reinforcing element 57 are in 5 with the reference number 56 designated. They are formed by a cloth-shaped material. 5 shows left and right respectively the same section of the vacuum hose, which is in this longitudinal section in the outer view schematically illustrated three courses of the helical reinforcing element 57 are located. The middle gear is denoted by the reference numeral 57 designated.

Aufgrund des helixförmigen Verstärkungselements 57 kann der Abschnitt der Verbindungsleitung 23 seine Länge ändern und kann sich daher die Verbindungsleitung an eine geänderte vertikale Position der Pinole anpassen. Anders ausgedrückt folgt das an der Pinole befestigte Ende der Verbindungsleitung der Bewegung der Pinole und verändert sich dabei die Länge der Verbindungsleitung entsprechend. Je nach Art der Wandbereiche der Verbindungsleitung aus tuchförmigem Material kann sich das tuchförmige Material anders als rechts in 5 dargestellt in dem verkürzten Zustand der Verbindungsleitung falten oder beulen. Due to the helical reinforcing element 57 may be the section of the connecting line 23 change its length and can therefore adapt the connecting line to a changed vertical position of the quill. In other words, the attached to the quill end of the connecting line follows the movement of the quill and thereby changes the length of the connecting line accordingly. Depending on the nature of the wall portions of the connecting line of cloth-like material, the cloth-like material may be different than right in 5 shown in the shortened state of the connecting line fold or bulge.

Die obigen Überlegungen zu der wirksamen, nach oben weisenden Oberfläche der Pinole gehen von einer Verbindungsleitung mit konstantem Querschnitt aus, die sich in vertikale Richtung erstreckt. Es sind jedoch auch Fälle denkbar, in denen sich der Querschnitt der Verbindungsleitung in ihrem Verlauf von unten nach oben verjüngt oder erweitert. Da die Verbindungsleitung an der Pinole befestigt ist, wirken sich die auf die Verbindungsleitung einwirkenden Kräfte zumindest teilweise auch auf die Pinole und damit auf die Gewichtskompensation aus. Wenn sich die Verbindungsleitung von unten nach oben verjüngt, reduziert sich die für die Gewichtskompensation wirksame horizontale Fläche auf den kleinsten horizontalen Querschnitt der Verbindungsleitung, da der Druck außerhalb der Verbindungsleitung eine nach unten gerichtete Kraft auf die Wand der Verbindungsleitung ausübt. Wenn sich der Querschnitt der Verbindungsleitung in ihrem Verlauf von unten nach oben vergrößert, gilt entsprechendes. In diesem Fall übt der Umgebungsdruck eine zusätzliche nach oben gerichtete Kraft auf die Wand der Verbindungsleitung aus. The above considerations for the effective, upwardly facing surface of the quill are based on a connecting conduit of constant cross-section extending in the vertical direction. However, there are also cases conceivable in which the cross section of the connecting line tapers or widened in its course from bottom to top. Since the connecting line is fastened to the quill, the forces acting on the connecting line at least partially also affect the sleeve and thus the weight compensation. When the connection line tapers from bottom to top, the weight compensation compensated horizontal surface reduces to the smallest horizontal cross section of the connection line because the pressure outside the connection line exerts a downward force on the wall of the connection line. If the cross-section of the connecting line increases in its course from bottom to top, applies accordingly. In this case, the ambient pressure exerts an additional upward force on the wall of the connecting pipe.

Dagegen tragen die auf horizontal verlaufende Anschlussleitungen (wie z.B. auf die in 2 und 3 dargestellte Anschlussleitung 28) wirkenden Kräfte, die durch die Druckdifferenz im Inneren der Anschlussleitung im Vergleich zum Außenraum der Anschlussleitung bewirkt werden, nicht zur Gewichtskraftkompensation der Pinole bei. Die von unten auf die untere Wand der Anschlussleitung 28 wirkenden Kräfte gleichen die von oben auf die obere Wand der Anschlussleitung 28 wirkenden Kräfte aus. Von unten nach oben verlaufende Abschnitte der Anschlussleitung 28 sind dagegen wie die an der Pinole befestigte Verbindungsleitung zu betrachten, falls die Anschlussleitung ebenfalls an der Pinole befestigt ist. Im Ausführungsbeispiel der 2 und 3 ist die Anschlussleitung 28 allerdings an dem tragenden Teil befestigt und es werden daher keine Kräfte direkt zwischen der Anschlussleitung 28 und der Pinole übertragen. Wenn die Verbindungsleitung 23 mit ihrem oberen Ende ebenfalls an dem tragenden Teil des KMG befestigt ist, trägt die Gewichtskraft der Verbindungsleitung lediglich teilweise zur Gesamt-Gewichtskraft der Pinole bei und wirken sich etwaige auf die Wand der Verbindungsleitung einwirkende vertikale Kräfte aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Innenraum der Verbindungsleitung und dem Außenraum der Verbindungsleitung nur teilweise auf die Pinole aus. Aus diesem Grund wird eine Verbindungsleitung mit konstantem horizontalem Querschnitt bevorzugt. In diesem Fall ergibt sich die durch Druckdifferenz bewirkte Kompensationskraft auf einfache Weise aus der am unteren Ende der Verbindungsleitung angeordneten nach oben weisenden Oberfläche der Pinole. On the other hand, they carry on horizontally extending connection lines (such as on the in 2 and 3 illustrated connection line 28 ) acting forces, which are caused by the pressure difference in the interior of the connecting line in relation to the outer space of the connecting line, not for the weight force compensation of the quill at. The bottom of the lower wall of the connecting cable 28 acting forces are similar to the top wall of the connecting cable from above 28 acting forces. From bottom to top running sections of the connecting cable 28 On the other hand, they should be considered as the connecting line attached to the quill, if the connecting cable is also attached to the quill. In the embodiment of 2 and 3 is the connection cable 28 However, attached to the supporting part and there are therefore no forces directly between the connecting cable 28 and transfer the quill. When the connection line 23 is attached with its upper end also to the supporting part of the CMM, the weight of the connecting line contributes only partially to the overall weight of the sleeve and affect any forces acting on the wall of the connecting line vertical forces due to the pressure difference between the interior of the connecting line and the External space of the connecting line only partially on the quill. For this reason, a connecting pipe with a constant horizontal cross section is preferred. In this case, the compensation force caused by pressure difference results in a simple way from the upwardly facing surface of the quill arranged at the lower end of the connecting line.

Das Ausführungsbeispiel der 6 bis 8 zeigt eine im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel der 2 bis 4 modifizierte Anordnung. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente des tragenden Teils, wobei die Abdeckung 21 im oberen Bereich des tragenden Teils leicht verändert ist, da sich im Ausführungsbeispiel der 6 bis 8 oben keine zentrale Anschlussleitung befindet, sondern zwei seitliche Anschlussleitungen 68a, 68b. The embodiment of 6 to 8th shows a comparison with the embodiment of the 2 to 4 modified arrangement. Like reference numerals designate like elements of the supporting part, the cover 21 is slightly changed in the upper region of the supporting part, since in the embodiment of the 6 to 8th no central connection line is located above, but two lateral connection lines 68a . 68b ,

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel befindet sich im Inneren der Pinole 57 keine Verbindungsleitung, deren Innenraum evakuiert wird. Vielmehr ist mit der Pinole 57 ein zusätzliches Bauteil 64 verbunden, im Ausführungsbeispiel am oberen Ende der Pinole 57. Alternativ könnte das zusätzliche Bauteil an einer anderen relativen Höhenposition zur Pinole 57 mit dieser befestigt sein. In the second embodiment is located inside the quill 57 none Connecting pipe whose interior is evacuated. Rather, with the quill 57 an additional component 64 connected, in the embodiment at the upper end of the quill 57 , Alternatively, the additional component could be at a different relative height position to the quill 57 be attached with this.

Die Abdeckung 21 in dem Ausführungsbeispiel der 6 bis 8 ist seitlich ausgespart. Das zusätzliche Bauteil 64 ist in dem Ausführungsbeispiel in der Art eines Jochs ausgeführt, d.h. erstreckt sich in horizontaler Richtung auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Pinole 57 durch die Aussparungen der Abdeckung 21 hindurch. Das zusätzliche Bauteil 64 bildet an den zwei gegenüberliegenden Seiten der Pinole 57 außerhalb der Abdeckung 21 jeweils eine nach oben weisende Oberfläche 65a, 65b, die jeweils gemeinsam mit einer von zwei Verbindungsleitungen 67a, 67b einen der Gasräume bilden, die über die Anschlussleitungen 68a, 68b evakuiert werden können und die Gewichtskraftkompensation bewirken. The cover 21 in the embodiment of 6 to 8th is recessed laterally. The additional component 64 In the embodiment, it is designed in the manner of a yoke, ie it extends in the horizontal direction on two opposite sides of the quill 57 through the recesses of the cover 21 therethrough. The additional component 64 forms on the two opposite sides of the quill 57 outside the cover 21 each an upwardly facing surface 65a . 65b , each in common with one of two connecting cables 67a . 67b form one of the gas chambers, over the connecting lines 68a . 68b can be evacuated and cause the weight compensation.

Wie aus dem Unterschied der 6 und 7 erkennbar ist, können sich die Längen der beiden Verbindungsleitungen 67a, 67b verändern. Die unteren Enden der Verbindungsleitungen 67a, 67b können daher der Bewegung der Pinole 57 und somit auch des zusätzlichen, an der Pinole 57 befestigten Bauteils 64 folgen. As from the difference of 6 and 7 can be seen, the lengths of the two connecting lines 67a . 67b change. The lower ends of the connecting pipes 67a . 67b can therefore move the quill 57 and thus also of the additional, on the quill 57 fastened component 64 consequences.

Wie die vergrößerte Teildarstellung der 8 zeigt, wirkt aufgrund des Unterdrucks in den Verbindungsleitungen 67a, 67b jeweils an den nach oben weisenden Oberflächen 65a, 65b eine nach oben gerichtete Kraft auf das zusätzliche Bauteil 64 und damit auf die mit dem Bauteil 64 fest verbundene Pinole 57. Like the enlarged partial view of the 8th shows acts due to the negative pressure in the connecting lines 67a . 67b each on the upwardly facing surfaces 65a . 65b an upward force on the additional component 64 and so on with the component 64 firmly attached quill 57 ,

Die Befestigung zumindest einer Verbindungsleitung an einem zusätzlichen Bauteil, das mit der Pinole verbunden ist, hat den Vorteil, dass die wirksame Fläche der nach oben weisenden Oberfläche, welche den Gasraum nach unten begrenzt, nicht durch den innerhalb der Pinole zur Verfügung stehenden Raum beschränkt ist. Vielmehr können z.B. die beiden nach oben weisenden Oberflächen 65a und 65b der 6 bis 8 größer dimensioniert sein als die im Innenraum der Pinole maximal zur Verfügung stehende horizontale Querschnittsfläche. Es können auch mehr als zwei nach oben weisende Oberflächen an einem zusätzlichen Bauteil vorgesehen sein, die jeweils mit einer Verbindungsleitung den unter Unterdruck stehenden Gasraum begrenzen. Bevorzugt wird jedoch dabei eine bezüglich der Mittel-Längsachse der Pinole symmetrische Konstruktion, um quer zur Bewegungsrichtung der Pinole wirkende Querkräfte aufgrund der Gewichtskraft zu vermeiden. The attachment of at least one connecting line to an additional component, which is connected to the sleeve, has the advantage that the effective surface of the upwardly facing surface, which limits the gas space down, is not limited by the space available within the quill , Rather, for example, the two upwardly facing surfaces 65a and 65b of the 6 to 8th larger than the maximum available in the interior of the quill horizontal cross-sectional area. It is also possible to provide more than two upwardly facing surfaces on an additional component which each delimit the gas space under reduced pressure with a connecting line. In this case, however, a construction which is symmetrical with respect to the central longitudinal axis of the sleeve is preferred in order to avoid transverse forces acting transversely to the direction of movement of the sleeve due to the weight force.

Die z. B. in 2 bis 4 dargestellte Ausführungsform mit innerhalb der Pinole verlaufender Verbindungsleitung hat den Vorteil, dass der Bauraum optimal genutzt wird. Außerdem kann sich die Verbindungsleitung innerhalb der Pinole über eine große Länge in vertikaler Richtung (bzw. in Längsrichtung der Pinole) erstrecken. Je nach Gesamtkonstruktion des KMG kann daher z.B. innerhalb der Pinole eine größere Länge zur Verfügung stehen als im Ausführungsbeispiel der 6 bis 8 für die Verbindungsleitungen oberhalb des zusätzlichen Bauteils. Die relative Längenänderung der Verbindungsleitung(en), die aufgrund des Bewegungsbereichs der Pinole in vertikaler Richtung maximal bewirkt wird, kann daher beim Ausführungsbeispiel der 2 bis 4 geringer sein als beim Ausführungsbeispiel der 6 bis 8. The z. In 2 to 4 illustrated embodiment with extending inside the quill connecting line has the advantage that the space is used optimally. In addition, the connecting line can extend within the quill over a large length in the vertical direction (or in the longitudinal direction of the quill). Depending on the overall construction of the CMM, therefore, a greater length may be available within the sleeve, for example, than in the embodiment of FIG 6 to 8th for the connecting lines above the additional component. The relative change in length of the connecting line (s), which is caused due to the maximum movement range of the quill in the vertical direction, therefore, in the embodiment of the 2 to 4 be lower than in the embodiment of 6 to 8th ,

9 zeigt ähnlich wie 5, jedoch für ein anderes Ausführungsbeispiel einer Verbindungsleitung, zwei verschiedene Zustände eines Abschnitts einer Verbindungsleitung 67, beispielsweise einer der Verbindungsleitungen 67a, 67b aus 6 bis 8. Es handelt sich bei dem Abschnitt der Verbindungsleitung 67 um eine teleskopartig längenveränderbare Leitung mit im dargestellten Ausführungsbeispiel drei Segmenten 91, 92, 93, die in Längsrichtung der Verbindungsleitung 67 relativ zu einander verschieblich gelagert sind. Daher ist der Innendurchmesser des oben dargestellten Segments 91 größer als der Innendurchmesser des mittleren dargestellten Segments 92 und der Innendurchmesser des mittleren dargestellten Segments 92 ist wiederum größer als der Innendurchmesser des unten dargestellten Segments 93. Die Außendurchmesser der Segmente 92 und 93 sind so an die Innendurchmesser des jeweils darüber angeordneten Segments 91 bzw. 92 angepasst, dass der Innenraum der Verbindungsleitung 67 evakuierbar ist und insbesondere der Übergang zwischen zwei benachbarten Segmenten ausreichend gasdicht ist, um den Unterdruck innerhalb der Verbindungsleitung 67 aufrechterhalten zu können. Es können optional zusätzliche Dichtungen an den Übergängen zwischen benachbarten Segmenten 91, 92 bzw. 92, 93 vorgesehen sein. 9 shows similar to 5 but for another embodiment of a trunk, two different states of a section of a trunk 67 , for example, one of the connecting lines 67a . 67b out 6 to 8th , This is the section of the connecting line 67 to a telescopically variable length line with three segments in the illustrated embodiment 91 . 92 . 93 running in the longitudinal direction of the connecting line 67 are slidably mounted relative to each other. Therefore, the inner diameter of the segment shown above 91 greater than the inner diameter of the middle segment shown 92 and the inner diameter of the middle segment shown 92 is again larger than the inside diameter of the segment shown below 93 , The outer diameter of the segments 92 and 93 are so to the inner diameter of each segment disposed above 91 respectively. 92 adapted that the interior of the connecting pipe 67 is evacuated and in particular the transition between two adjacent segments is sufficiently gas-tight to the negative pressure within the connecting line 67 to be able to maintain. There may optionally be additional seals at the junctions between adjacent segments 91 . 92 respectively. 92 . 93 be provided.

Während 9 in ihrem linken Teil die Verbindungsleitung 67 in ihrem kürzeren Längszustand darstellt, ist im rechten Teil der 9 der verlängerte Längszustand dargestellt. Solche teleskopartig längenveränderlichen Leitungen sind nicht auf die Anzahl von drei Segmenten beschränkt. Es können lediglich zwei Segmente vorhanden sein oder mehr als drei Segmente vorhanden sein. Auch kann eine Verbindungsleitung nicht lediglich einen Abschnitt aufweisen, in dem die Innendurchmesser der teleskopartig gegeneinander verschieblichen Segmente von unten nach oben größer werden, sondern alternativ oder zusätzlich zumindest einen Abschnitt aufweisen, in dem die Innendurchmesser (und auch die Außendurchmesser) der von unten nach oben aufeinanderfolgenden Segmente kleiner werden. Ferner können Anschläge vorgesehen sein, sodass die Segmente sich nicht unbeabsichtigt bei Vergrößerung oder Verkleinerung der Länge der Verbindungsleitung voneinander trennen und somit ein Gasleck bilden. While 9 in its left part the connecting line 67 in its shorter longitudinal state is in the right part of the 9 the extended longitudinal state shown. Such telescopically variable-length lines are not limited to the number of three segments. There may be only two segments or more than three segments. Also, a connecting line can not only have a portion in which the inner diameter of the telescopically movable segments from bottom to top are larger, but alternatively or additionally have at least a portion in which the inner diameter (and the outer diameter) of the bottom to top successive segments become smaller. Further stops may be provided so that the segments do not unintentionally separate from one another as the length of the connecting line increases or decreases, thus forming a gas leak.

Im Folgenden wird ein Beispiel für die Dimensionierung einer nach oben weisenden Oberfläche und der entsprechenden horizontalen Querschnittsfläche einer Verbindungsleitung beschrieben. Die durch die Gewichtskraftkompensation zu erzielende Kompensationskraft F_K ergibt sich aus der wirksamen Fläche A der nach oben weisenden Oberfläche multipliziert mit der Druckdifferenz ∆p des Außenraums bzw. der Umgebung der Pinole und des Gasraumes im Inneren der Verbindungsleitung: F_K = A × ∆p In the following, an example of the dimensioning of an upwardly facing surface and the corresponding horizontal cross-sectional area of a connecting line will be described. The compensating force F _K to be achieved by the weight force compensation results from the effective area A of the upward-facing surface multiplied by the pressure difference Δp of the outer space or the surroundings of the quill and the gas space in the interior of the connecting line: F _K = A × Δp

Die Masse der Pinole beträgt z.B. m = 20 kg. Bei Berücksichtigung der Erdbeschleunigung g ≈ 9,8 m/s² ergibt sich bei einer Druckdifferenz ∆p = 0,4 bar eine wirksame Fläche A: A = (m × g)/(∆p) = (20 kg × 9,81 m/s²)/(0,4 bar) ≈ 5.000 mm² The mass of the quill is eg m = 20 kg. Taking into account the gravitational acceleration g ≈ 9.8 m / s ² , an effective area A results at a pressure difference Δp = 0.4 bar: A = (m × g) / (Δp) = (20 kg × 9.81 m / s ² ) / (0.4 bar) ≈ 5,000 mm ²

Im Fall des Ausführungsbeispiels der 6 bis 8 mit zwei nach oben weisenden Oberflächen beträgt bei kreisförmigem Innenquerschnitt der Verbindungsleitungen die von jeder der beiden nach oben weisenden Oberflächen beigesteuerte wirksame Fläche 2.500 mm². Dies entspricht einem Durchmesser von jeder der beiden Verbindungsleitungen von ungefähr 57 mm. In the case of the embodiment of 6 to 8th with two upwardly facing surfaces, with a circular inner cross section of the connecting leads, the effective area of each of the two upwardly facing surfaces is 2,500 mm ² . This corresponds to a diameter of each of the two connecting lines of about 57 mm.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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DE 8609423 U1 [0008] DE 8609423 U1 [0008]

Claims

Koordinatenmessgerät (1) mit einer Pinole (27; 57), an der ein Sensor zum Aufnehmen von Messwerten zur Bestimmung von Koordinaten eines Werkstücks (12) anbringbar ist und deren vertikale Position durch Bewegung der Pinole (27; 57) einstellbar ist, wobei eine nach oben weisende Oberfläche (44) der Pinole (27) und/oder eine nach oben weisende Oberfläche (65) eines mit der Pinole (57) verbundenen Bauteils (64), das sich bei einer Bewegung der Pinole (57) mitbewegt, zumindest einen während eines Betriebes des Koordinatenmessgerätes unter Unterdruck stehenden Gasraum begrenzt, so dass die Pinole (27; 57) eine nach oben gerichtete Kraft erfährt, die einer Differenz zwischen einem Gasdruck in einer Umgebung der Pinole (27; 57) und dem Unterdruck entspricht. Coordinate measuring machine ( 1 ) with a quill ( 27 ; 57 ), at which a sensor for taking measurements for the determination of coordinates of a workpiece ( 12 ) is attachable and their vertical position by movement of the quill ( 27 ; 57 ) is adjustable, with an upwardly facing surface ( 44 ) of the quill ( 27 ) and / or an upwardly facing surface ( 65 ) one with the quill ( 57 ) connected component ( 64 ), which occurs during a movement of the quill ( 57 ), at least one during operation of the coordinate measuring machine under negative pressure gas space limited so that the quill ( 27 ; 57 ) experiences an upward force corresponding to a difference between a gas pressure in an environment of the quill ( 27 ; 57 ) and the negative pressure corresponds.

Koordinatenmessgerät nach Anspruch 1, wobei das Koordinatenmessgerät eine Verbindungsleitung (23; 67) aufweist, die gemeinsam mit der nach oben weisenden Oberfläche den Gasraum begrenzt und eine Verbindung des Gasraums mit einer Unterdruck-Erzeugungseinrichtung (19) ermöglicht, und wobei ein Verlauf, eine Form und/oder eine Größe der Verbindungsleitung (23; 67) variabel ist und sich bei Bewegung der Pinole (27; 57) an eine vertikale Position der Pinole (27; 57) anpasst, so dass die nach oben weisende Oberfläche (44; 65) den unter Unterdruck stehenden Gasraum in verschiedenen vertikalen Positionen der Pinole (27; 57) begrenzt und die Pinole (27; 57) daher in den verschiedenen vertikalen Positionen jeweils eine nach oben gerichtete Kraft erfährt. Coordinate measuring machine according to claim 1, wherein the coordinate measuring machine comprises a connecting line ( 23 ; 67 ) which, together with the upwardly facing surface delimits the gas space and a connection of the gas space with a negative pressure generating device ( 19 ) and wherein a course, a shape and / or a size of the connecting line ( 23 ; 67 ) is variable and when moving the quill ( 27 ; 57 ) to a vertical position of the quill ( 27 ; 57 ), so that the upwardly facing surface ( 44 ; 65 ) the under negative pressure gas space in different vertical positions of the quill ( 27 ; 57 ) and the quill ( 27 ; 57 ) Therefore, in the various vertical positions in each case experiences an upward force.

Koordinatenmessgerät nach Anspruch 2, wobei sich die Verbindungsleitung (23; 67) ausgehend von der nach oben weisenden Oberfläche nach oben erstreckt. Coordinate measuring machine according to claim 2, wherein the connecting line ( 23 ; 67 ) extends upward from the upwardly facing surface.

Koordinatenmessgerät nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Verbindungsleitung (23) einen Vakuumschlauch aufweist, dessen Länge veränderbar ist, wobei sich die Länge des Vakuumschlauchs mit einer Bewegung der Pinole (27; 57) nach unten vergrößert und umgekehrt. Coordinate measuring machine according to claim 2 or 3, wherein the connecting line ( 23 ) has a vacuum hose whose length is variable, wherein the length of the vacuum hose with a movement of the quill ( 27 ; 57 ) downwards and vice versa.

Koordinatenmessgerät nach Anspruch 4, wobei entlang einer Wand des Vakuumschlauchs zumindest ein elastisch verformbares Stabilisierungselement verläuft, das die Wand gegen Kräfte stabilisiert, welche aufgrund des Unterdrucks auf die Wand einwirken. Coordinate measuring machine according to claim 4, wherein along a wall of the vacuum hose extends at least one elastically deformable stabilizing element which stabilizes the wall against forces which act on the wall due to the negative pressure.

Koordinatenmessgerät nach Anspruch 5, wobei Bereiche der Wand, die zwischen Abschnitten des Stabilisierungselements verlaufen, von einem tuchförmigen Material gebildet sind. Coordinate measuring machine according to claim 5, wherein portions of the wall, which extend between sections of the stabilizing element, are formed by a cloth-shaped material.

Koordinatenmessgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Verbindungsleitung (67) einen teleskopartig längenveränderbaren Körper aufweist, dessen Länge sich mit einer Bewegung der Pinole (27; 57) nach unten vergrößert und umgekehrt. Coordinate measuring machine according to one of claims 2 to 6, wherein the connecting line ( 67 ) has a telescopically length-variable body, the length of which with a movement of the quill ( 27 ; 57 ) downwards and vice versa.

Verfahren zum Betreiben eines Koordinatenmessgeräts mit einer Pinole (27; 57), an der ein Sensor (10) zum Aufnehmen von Messwerten zur Bestimmung von Koordinaten eines Werkstücks (12) angebracht ist und deren vertikale Position durch Bewegung der Pinole (27; 57) eingestellt wird, wobei an einer nach oben weisenden Oberfläche der Pinole (27) und/oder an einer nach oben weisenden Oberfläche eines mit der Pinole (57) verbundenen Bauteils, das sich bei einer Bewegung der Pinole (57) mitbewegt, ein Unterdruck erzeugt wird, so dass die Pinole (27; 57) eine nach oben gerichtete Kraft erfährt, die einer Differenz zwischen einem Gasdruck in einer Umgebung der Pinole (27; 57) und dem Unterdruck entspricht. Method for operating a coordinate measuring machine with a quill ( 27 ; 57 ) at which a sensor ( 10 ) for taking measurements for determining coordinates of a workpiece ( 12 ) and their vertical position by movement of the quill ( 27 ; 57 ) is set, wherein on an upwardly facing surface of the quill ( 27 ) and / or on an upwardly facing surface of a quill ( 57 ) connected component, which in a movement of the quill ( 57 ), a negative pressure is generated, so that the quill ( 27 ; 57 ) experiences an upward force corresponding to a difference between a gas pressure in an environment of the quill ( 27 ; 57 ) and the negative pressure corresponds.

Verfahren nach Anspruch 8, wobei eine Verbindungsleitung (23; 67) verwendet wird, die gemeinsam mit der nach oben weisenden Oberfläche den Gasraum begrenzt und zumindest Teil einer Verbindung des Gasraums mit einer Unterdruck-Erzeugungseinrichtung (19) ist, wobei ein Verlauf, eine Form und/oder eine Größe der Verbindungsleitung (23; 67) variabel ist und sich bei Bewegung der Pinole (27; 57) an eine vertikale Position der Pinole (27; 57) anpasst, so dass die nach oben weisende Oberfläche (44; 65) den unter Unterdruck stehenden Gasraum in verschiedenen vertikalen Positionen der Pinole (27; 57) begrenzt und die Pinole (27; 57) daher in den verschiedenen vertikalen Positionen jeweils eine nach oben gerichtete Kraft erfährt. Method according to claim 8, wherein a connecting line ( 23 ; 67 ) is used, which together with the upwardly facing surface delimits the gas space and at least part of a connection of the gas space with a negative pressure generating device ( 19 ), wherein a course, a shape and / or a size of the connecting line ( 23 ; 67 ) is variable and when moving the quill ( 27 ; 57 ) to a vertical position of the quill ( 27 ; 57 ), so that the upwardly facing surface ( 44 ; 65 ) the under negative pressure gas space in different vertical positions of the quill ( 27 ; 57 ) and the quill ( 27 ; 57 ) Therefore, in the various vertical positions in each case experiences an upward force.

Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Verbindungsleitung (23; 67) derart angeordnet wird, dass sie sich ausgehend von der nach oben weisenden Oberfläche nach oben erstreckt, und wobei sich eine Länge der Verbindungsleitung (23; 67) mit einer Bewegung der Pinole (27; 57) nach unten vergrößert und umgekehrt. Method according to claim 9, wherein the connecting line ( 23 ; 67 ) is arranged so as to extend upward from the upwardly facing surface, and wherein a length of the connecting line ( 23 ; 67 ) with a movement of the quill ( 27 ; 57 ) downwards and vice versa.

Verfahren zum Herstellen eines Koordinatenmessgeräts, insbesondere des Koordinatenmessgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit folgenden Schritten: • Anordnen einer Pinole (27; 57) an einer tragenden Konstruktion des Koordinatenmessgeräts, sodass eine vertikale Position der Pinole (27; 57) durch Bewegung der Pinole (27; 57) einstellbar ist, wobei an der Pinole (27; 57) ein Sensor (10) zum Aufnehmen von Messwerten zur Bestimmung von Koordinaten eines Werkstücks (12) anbringbar ist, • Ausbilden zumindest eines Gasraumes oberhalb einer nach oben weisenden Oberfläche (44) der Pinole (27) und/oder oberhalb einer nach oben weisende Oberfläche (65) eines mit der Pinole (57) verbundenen Bauteils (64), das sich bei einer Bewegung der Pinole (57) mitbewegt, wobei der Gasraum während eines Betriebes des Koordinatenmessgerätes unter Unterdruck steht, so dass die Pinole (27; 57) während des Betriebes eine nach oben gerichtete Kraft erfährt, die einer Differenz zwischen einem Gasdruck in einer Umgebung der Pinole (27; 57) und dem Unterdruck entspricht. Method for producing a coordinate measuring machine, in particular the coordinate measuring machine according to one of claims 1 to 7, with the following steps: arranging a quill ( 27 ; 57 ) on a supporting structure of the coordinate measuring machine, so that a vertical position of the quill ( 27 ; 57 ) by movement of the quill ( 27 ; 57 ) is adjustable, wherein at the quill ( 27 ; 57 ) a sensor ( 10 ) for taking measurements for determining coordinates of a workpiece ( 12 ) is attachable, • forming at least one gas space above an upwardly facing surface ( 44 ) of the quill ( 27 ) and / or above an upward facing Surface ( 65 ) one with the quill ( 57 ) connected component ( 64 ), which occurs during a movement of the quill ( 57 ), wherein the gas space during operation of the coordinate measuring machine is under negative pressure, so that the quill ( 27 ; 57 ) experiences, during operation, an upward force corresponding to a difference between a gas pressure in an environment of the quill ( 27 ; 57 ) and the negative pressure corresponds.

Verfahren nach Anspruch 11, wobei eine Verbindungsleitung (23; 67) zu der nach oben weisenden Oberfläche geführt wird, wobei die Verbindungsleitung (23; 67) gemeinsam mit der nach oben weisenden Oberfläche den Gasraum begrenzt und eine Verbindung des Gasraums mit einer Unterdruck-Erzeugungseinrichtung (19) ermöglicht, und wobei die Verbindungsleitung (23; 67) so ausgestaltet wird, dass ein Verlauf, eine Form und/oder eine Größe der Verbindungsleitung (23; 67) variabel ist und sich bei Bewegung der Pinole (27; 57) an eine vertikale Position der Pinole (27; 57) anpasst, so dass die nach oben weisende Oberfläche (44; 65) den unter Unterdruck stehenden Gasraum in verschiedenen vertikalen Positionen der Pinole (27; 57) begrenzt und die Pinole (27; 57) daher in den verschiedenen vertikalen Positionen jeweils eine nach oben gerichtete Kraft erfährt. Method according to claim 11, wherein a connecting line ( 23 ; 67 ) is guided to the upwardly facing surface, wherein the connecting line ( 23 ; 67 ) bounded together with the upwardly facing surface of the gas space and a connection of the gas space with a negative pressure generating device ( 19 ) and wherein the connection line ( 23 ; 67 ) is configured such that a course, a shape and / or a size of the connecting line ( 23 ; 67 ) is variable and when moving the quill ( 27 ; 57 ) to a vertical position of the quill ( 27 ; 57 ), so that the upwardly facing surface ( 44 ; 65 ) the under negative pressure gas space in different vertical positions of the quill ( 27 ; 57 ) and the quill ( 27 ; 57 ) Therefore, in the various vertical positions in each case experiences an upward force.