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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dreh-Schwenk-Mechanismus für ein Koordinatenmessgerät.
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Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Koordinatenmessgerät zum Bestimmen von Raumkoordinaten an einem Messobjekt, mit einem Messkopf, einem Gestellaufbau, der dazu ausgebildet ist, den Messkopf relativ zu dem Messobjekt zu verfahren, und mit einem Dreh-Schwenk-Mechanismus der oben genannten Art, welcher an dem Messkopf lösbar befestigt ist.
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Ein Koordinatenmessgerät mit einem gattungsgemäßen Dreh-Schwenk-Mechanismus ist beispielsweise aus der
EP 0 790 478 A2 und der
US 2005/0256672 A1 bekannt.
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Koordinatenmessgeräte sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Sie dienen dazu, beispielsweise im Rahmen einer Qualitätssicherung, Werkstücke zu überprüfen oder die Geometrie eines Werkstücks vollständig im Rahmen eines sogenannten „Reverse Engineering“ zu ermitteln. Darüber hinaus sind vielfältige weitere Anwendungsmöglichkeiten denkbar.
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In derartigen Koordinatenmessgeräten können verschiedene Arten von Sensoren zur Anwendung kommen, um die Koordinaten des zu vermessenden Werkstücks zu erfassen. Bei den Sensoren wird grundsätzlich zwischen berührungslos arbeitenden Sensoren, zu denen beispielsweise die optischen Sensoren gehören, und berührend arbeitenden Sensoren unterschieden. Zu den berührend arbeitenden Sensoren gehören beispielsweise die taktil messenden Sensoren, wie sie von der Anmelderin unter der Produktbezeichnung „VAST“ vertrieben werden. Hierbei wird die Oberfläche des zu vermessenden Werkstücks mit einem Taststift abgetastet, dessen Koordinaten im Messraum ständig bekannt sind. Ein derartiger Taststift kann auch entlang der Oberfläche eines Werkstücks bewegt werden, so dass in einem solchen Messvorgang im Rahmen eines sogenannten „Scanning-Verfahrens“ eine Vielzahl von Messpunkten in festgelegten zeitlichen Abständen erfasst werden kann.
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Die Taststifte können während eines Messprozesses aktiv gewechselt werden. Ein solches Wechseln der Taststifte ist insbesondere bei großen und komplizierten Werkstücken, beispielsweise bei Motorblöcken oder Zylinderköpfen, notwendig, da für die komplette Vermessung unterschiedliche Taststiftkonfigurationen benötigt werden. Üblicherweise wird eine Vielzahl unterschiedlicher Taststifte in einem Magazin vorgehalten, welches von der Maschine automatisch anfahrbar ist. Diese verschiedenen Taststifte bzw. Taststiftkonfigurationen können mittels einer Wechselschnittstelle, die standardisiert ist, an den Messkopf angekoppelt werden. Der benötigte Platz im Magazin für die Ablage bzw. das Vorhalten verschiedener Taststifte ist allerdings oft ein begrenzender Faktor, abgesehen von den Kosten, die diese Vielzahl von Taststiften produziert.
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Es ist daher erstrebenswert, möglichst viele Messaufgaben mit ein und demselben Taststift vornehmen zu können. Hierzu ist allerdings eine Reorientierung des Taststiftes bzw. des jeweiligen Sensors notwendig. Dreh-Schwenk-Mechanismen, welche gemeinsam mit dem Taststift am Messkopf des Koordinatenmessgeräts ankoppelbar sind, erlauben eine derartige Reorientierung.
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In der
EP 0 790 478 A2 ist ein Taststift mit einem Dreh-Schwenk-Mechanismus beschrieben, wobei die Orientierung des Taststiftes durch eine selbstzentrierende Antastung verändert werden kann. Die neu eingestellte Orientierung bzw. Taststiftrichtung wird durch eine Klemmeinrichtung betätigt, die durch eine entsprechende elektrische Ansteuerung ausgelöst wird.
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In der
US 2005/0256672 A1 ist ein Dreh-Schwenk-Mechanismus beschrieben, der einen Tastkopf oder einen Taststift in seiner Richtung verändern kann, indem eine von der Taststiftspitze beabstandete Vorrichtung zum Drehen und Schwenken verwendet wird.
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In beiden beschriebenen Systemen wird die Fixierung der Endposition durch eine zusätzliche Vorrichtung mit eigener Ansteuerung (elektrisch oder durch die Maschinensteuerung des Koordinatenmessgeräts) hergestellt. Ebenso ist für das Lösen der Fixierung erneut eine eigene Ansteuerung erforderlich.
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Ein weiterer Dreh-Schwenk-Mechanismus der oben genannten Art ist aus der
DE 10 2007 022 326 A1 bekannt, welcher über ein Getriebe verfügt, um den Taststift mithilfe eines externen Drehmoments relativ zu dem Messkopf verstellen zu können.
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Die drei genannten Beispiele betreffen allesamt passive Dreh-Schwenk-Mechanismen, bei denen der Taststift bzw. Sensor im Gegensatz zu einem aktiven Dreh-Schwenk-Mechanismus nicht aktiv dreh- bzw. verschwenkbar ist. Stattdessen wird zur Verstellung der Taststiftausrichtung ein Anschlag z.B. in Form eines Kugel-Tripels oder eines Walzen-Tripels benötigt. Dieser Anschlag muss innerhalb des zur Verfügung stehenden Messvolumens angeordnet sein, damit er von dem Koordinatenmessgerät angefahren werden kann.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls einen solchen passiven Dreh-Schwenk-Mechanismus.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen alternativen, passiven Dreh-Schwenk-Mechanismus bereitzustellen, bei dem insbesondere das zur Reorientierung des Taststiftes notwendige Fixieren und Defixieren der Taststift-Orientierung einfacher als bisher möglich ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch einen Dreh-Schwenk-Mechanismus gemäß Anspruch 1 gelöst, der aufweist: einen Sensor, welcher um ein erstes Gelenk, welches ein Schwenkgelenk ist, um eine erste Achse schwenkbar gelagert ist, und um ein zweites Gelenk, welches ein Drehgelenk ist, um eine zweite Achse drehbar gelagert ist; eine Wechselschnittstelle zum lösbaren Ankoppeln des Dreh-Schwenk-Mechanismus an einem Messkopf des Koordinatenmessgeräts; und eine Feststelleinrichtung zur Hemmung oder Sperrung der Dreh- bzw. Schwenkbarkeit des Sensors, wobei die Feststelleinrichtung dazu eingerichtet ist, sowohl das erste als auch das zweite Gelenk festzuklemmen, um die Dreh- bzw. Schwenkbarkeit des Sensors zu sperren; wobei die Wechselschnittstelle ein erstes Bauteil und ein gegenüber dem ersten Bauteil beweglich gelagertes, ferromagnetisches zweites Bauteil aufweist, wobei der Dreh-Schwenk-Mechanismus durch eine auf das zweite Bauteil ausgeübte, magnetische Fixierkraft an dem Messkopf fixierbar ist, und wobei die auf das zweite Bauteil ausgeübte, magnetische Fixierkraft eine Bewegung des zweiten Bauteils gegenüber dem ersten Bauteil bewirkt, durch welche die Feststelleinrichtung betätigt wird.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch einen Dreh-Schwenk-Mechanismus gemäß Anspruch 2 gelöst, der aufweist: einen Sensor, welcher um ein erstes Gelenk in mindestens einer Achse dreh- bzw. schwenkbar gelagert ist; eine Wechselschnittstelle zum lösbaren Ankoppeln des Dreh-Schwenk-Mechanismus an einem Messkopf des Koordinatenmessgeräts; und eine Feststelleinrichtung zur Hemmung oder Sperrung der Dreh- bzw. Schwenkbarkeit des Sensors; wobei die Wechselschnittstelle ein erstes Bauteil und ein gegenüber dem ersten Bauteil beweglich gelagertes, ferromagnetisches zweites Bauteil aufweist, wobei der Dreh-Schwenk-Mechanismus durch eine auf das zweite Bauteil ausgeübte, magnetische Fixierkraft an dem Messkopf fixierbar ist, und wobei die auf das zweite Bauteil ausgeübte, magnetische Fixierkraft eine Bewegung des zweiten Bauteils gegenüber dem ersten Bauteil bewirkt, durch welche die Feststelleinrichtung betätigt wird, wobei die Feststelleinrichtung ein drittes Bauteil aufweist, welches über einen Kopplungsmechanismus mit dem zweiten Bauteil verbunden ist und durch die Bewegung des zweiten Bauteils verformt wird.
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Die erfindungsgemäße Lösung geht also von der Idee aus, die Kraft, welche üblicherweise von einem am Messkopf angeordneten Magneten auf den Dreh-Schwenk-Mechanismus zu dessen Fixierung am Messkopf ausgeübt wird, auch zur Betätigung der Feststelleinrichtung zu verwenden. Durch eine Fixierung des Dreh-Schwenk-Mechanismus am Messkopf wird also gleichzeitig die Feststelleinrichtung betätigt, wodurch die Dreh- bzw. Schwenkbarkeit des Sensors (z.B. des Tastkopfes) gehemmt bzw. gesperrt wird. Die Wechselschnittstelle besitzt dazu zwei zueinander bewegliche Bauteile, welche vorliegend als erstes und zweites Bauteil bezeichnet werden, welche vorzugsweise beide ein ferromagnetisches Material aufweisen.
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Als Gegenstück werden am Messkopf üblicherweise zwei Magnete eingesetzt, ein erster Magnet zur Erzeugung einer magnetischen Ankopplungskraft zum Ankoppeln des Dreh-Schwenk-Mechanismus an dem Messkopf und ein zweiter Magnet zur Erzeugung der magnetischen Fixierkraft zum Fixieren des Dreh-Schwenk-Mechanismus an dem Messkopf. Die von dem zweiten Magnet erzeugte Fixierkraft ist üblicherweise größer als die von dem ersten Magnet erzeugte Ankopplungskraft. Somit ist es also möglich, den Dreh-Schwenk-Mechanismus mithilfe des ersten Magneten anzukoppeln und mithilfe des zweiten Magneten endgültig zu fixieren.
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Der erfindungsgemäße Dreh-Schwenk-Mechanismus ist dabei derart konzipiert, dass der am Messkopf angeordnete, erste Magnet an dem ersten Bauteil des Dreh-Schwenk-Mechanismus ankoppeln kann und dieses durch die magnetische Ankopplungskraft anzieht. Die Ankopplungskraft sollte zumindest ausreichend groß sein, um den Dreh-Schwenk-Mechanismus samt Sensor entgegen dessen Gewichtskraft am Messkopf halten zu können. Der erste Magnet ist daher meistens als Permanentmagnet ausgestaltet. Der zweite Magnet, welcher dagegen meist als Elektromagnet ausgestaltet ist, koppelt an dem zweiten Bauteil des Dreh-Schwenk-Mechanismus an, welches gegenüber dem ersten Bauteil beweglich gelagert ist. Sobald der zweite Magnet aktiviert wird, wird also die deutlich größere Fixierkraft auf das zweite Bauteil des Dreh-Schwenk-Mechanismus ausgeübt. Dadurch wird dieses zweite Bauteil gegenüber dem ersten Bauteil bewegt. Gekoppelt mit dieser Bewegung wird die Feststelleinrichtung betätigt, so dass der Sensor in seiner Orientierung fixiert wird.
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Während einer Messaufgabe ist also folgender, beispielhafter Ablauf mit dem erfindungsgemäßen Dreh-Schwenk-Mechanismus möglich: Zunächst wird mithilfe des ersten Magneten der Dreh-Schwenk-Mechanismus samt daran angeordnetem Sensor am Messkopf angekoppelt. Solange der zweite Magnet (Elektromagnet) noch nicht aktiviert ist, ist der Sensor um das erste Gelenk frei dreh- bzw. schwenkbar. Die Orientierung des Sensors lässt sich also frei wählbar einstellen. Dies kann beispielsweise durch ein automatisches Anfahren der Maschine an ein Zylinder- oder Kugel-Tripel und anschließendes Bewegen des Messkopfes erfolgen. Sobald die gewünschte Sensor-Orientierung eingestellt ist, wird der zweite, am Messkopf befindliche Magnet aktiviert, so dass der Dreh-Schwenk-Mechanismus am Messkopf endgültig fixiert wird und gleichzeitig die Dreh- bzw. Schwenkbarkeit des Sensors gehemmt bzw. gesperrt wird. Das Werkstück kann dann in der eingestellten Sensor-Orientierung angetastet werden. Zur Einstellung einer neuen Sensor-Orientierung wird der zweite Magnet wieder deaktiviert, wodurch die Feststelleinrichtung wieder freigegeben wird und der Sensor wieder frei dreh- bzw. schwenkbar ist. Eine neue Orientierung kann dann in der bereits beschriebenen Weise eingestellt werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung wird der zweite Magnet im Pulsbetrieb angesteuert, d.h. um den Dreh-Schwenk-Mechanismus zu fixieren, wird der Elektromagnet (zweite Magnet) kurz angesteuert. Hierdurch wird ein kleiner Luftspalt, welcher sich zwischen dem zweiten Magneten und dem zweiten Bauteil des Dreh-Schwenk-Mechanismus befindet, geschlossen. Danach wird der Elektromagnet abgeschaltet, da nun der Permanentmagnet durch den nicht mehr vorhandenen Luftspalt eine viel höhere Anziehungskraft hat als mit Luftspalt. Zum Entriegeln wird der Permanentmagnet durch den Elektromagnetkurzzeitig neutralisiert, wodurch sich wieder ein Luftspalt zwischen dem zweiten Magneten und dem zweiten Bauteil des Dreh-Schwenk-Mechanismus bildet und die Anzugskraft dadurch wieder deutlich abnimmt.
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Es existieren also zwei verschiedene Ansteuerungsvarianten des zweiten Magneten. Entweder wird der im zweiten Magneten befindliche Elektromagnet zum Fixieren aktiviert und bleibt danach so lange aktiviert, bis der Dreh-Schwenk-Mechanismus ausgetauscht werden soll, und wird erst dann deaktiviert. Oder (bevorzugte Variante) es erfolgt jeweils nur eine pulsartige Ansteuerung des Elektromagneten beim Ankoppeln und beim Entkoppeln (mit entgegengesetzter Polarisation). Eine derartige, pulsartige Ansteuerung des Elektromagneten ist vorteilhaft, da sie im Gegensatz zu einer dauerhaften Ansteuerung sehr viel weniger Wärme erzeugt. Eine geringere Wärmeentwicklung ist messtechnisch von großem Vorteil.
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Gegenüber den oben genannten Systemen aus dem Stand der Technik hat die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Dreh-Schwenk-Mechanismus den Vorteil, dass zum Sperren bzw. Freigeben der Feststelleinrichtung keine zusätzliche Vorrichtung oder extra elektrische Ansteuerung notwendig ist, da dies gleichzeitig mit der ohnehin üblichen Fixierung des Dreh-Schwenk-Mechanismus am Messkopf vonstatten gehen kann. Dies bewirkt eine deutliche Reduzierung der Komplexität, wodurch nicht nur eine Kostenersparnis, sondern auch eine höhere Flexibilität des Gesamtsystems erreicht werden kann. Zudem kann ein Sensor, egal ob dies ein optischer Sensor oder ein taktiler Sensor ist, relativ einfach und schnell repositioniert werden, was wiederum eine Zeitersparnis im Messablauf ermöglicht.
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Da der oben beschriebene Aufbau mit zwei am Messkopf vorhandenen Magneten durchaus üblich ist, muss der Messkopf selbst nicht adaptiert werden, so dass der erfindungsgemäße Dreh-Schwenk-Mechanismus an einen standardisierten Messkopf, wie z.B. einen VAST-Messkopf, problemlos ankoppelbar ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Dreh-Schwenk-Mechanismus ferner ein zweites Gelenk auf, wobei das erste Gelenk ein Schwenkgelenk und das zweite Gelenk ein Drehgelenk ist, und wobei die Feststelleinrichtung dazu eingerichtet ist, sowohl das erste Gelenk als auch das zweite Gelenk festzuklemmen, um die Dreh- bzw. Schwenkbarkeit des Sensors zu sperren.
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Dies hat den Vorteil, dass in ein und demselben Vorgang der Drehschwenkmechanismus am Messkopf fixiert werden kann und gleichzeitig beide Gelenke des Dreh-Schwenk-Mechanismus gesperrt werden. Dementsprechend ist die Feststelleinrichtung auch dazu eingerichtet, bei Lösen der Feststelleinrichtung beide Gelenke gleichzeitig freizugeben. Das erste Gelenk ist vorzugsweise um eine Schwenkachse schwenkbar, welche senkrecht zu der Drehachse ausgerichtet ist, um die das zweite Gelenk drehbar ist. Es versteht sich, dass selbstverständlich auch mehr als zwei Gelenke an dem Dreh-Schwenk-Mechanismus vorgesehen sein können.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Feststelleinrichtung zusätzlich zu den ersten beiden Bauteilen noch ein drittes Bauteil auf, welches über einen Kopplungsmechanismus mit dem zweiten Bauteil verbunden ist und durch die Bewegung des zweiten Bauteils verformt wird.
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Vorzugsweise ist der Sensor über das erste Gelenk mit dem dritten Bauteil verbunden. Über den Kopplungsmechanismus ist das dritte Bauteil wiederum mit den ersten beiden Bauteilen verbunden. Der Dreh-Schwenk-Mechanismus kann also aus relativ wenigen Bauteilen aufgebaut sein.
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Vorzugsweise handelt es sich bei dem Dreh-Schwenk-Mechanismus um eine aus rein mechanischen Bauteilen bestehende Einheit. Dies erweist sich als kostengünstig und gleichzeitig als wenig störanfällig.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das erste Gelenk zwischen zwei Schenkeln des dritten Bauteils angeordnet, wobei das erste Gelenk bei einer Verformung des dritten Bauteils, welche durch die Bewegung des zweiten Bauteils verursacht wird, zwischen dem dritten Bauteil eingeklemmt wird. Die Hemmung bzw. Sperrung der Schwenkbarkeit des Sensors kann somit auf relativ einfache mechanische Art und Weise erfolgen.
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Das zweite Gelenk wird ebenfalls durch die Bewegung des zweiten Bauteils festgeklemmt. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, dass das dritte Bauteil über den Kopplungsmechanismus gegen das erste Bauteil gepresst wird und dadurch ein Reibschluss zwischen beiden Bauteilen entsteht, durch den das zweite Gelenk gesperrt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Kopplungsmechanismus einen federgelagerten Bolzen auf. Dieser federgelagerte Bolzen weist vorzugsweise zudem eine Mutter auf, mithilfe derer sich die Vorspannung der Feder, welche den Bolzen umgibt, einstellen lässt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung umgibt das zweite Bauteil das erste Bauteil zumindest teilweise. Besonders bevorzugt ist es, dass das erste Bauteil das zweite Bauteil vollständig umgibt. Das erste Bauteil ist vorzugsweise als eine tellerförmige oder kreisringförmige Platte ausgestaltet, an dessen Oberseite zumindest drei Auflager angeordnet sind. Dieses erste Bauteil wird in der Praxis häufig als Teller bezeichnet. Das zweite Bauteil wird in der Praxis dagegen häufig als Ankerplatte bezeichnet. Es handelt sich dabei vorzugsweise um eine kreisförmige Platte, welche in der Ausnehmung des kreisringförmigen ersten Bauteils (Teller) angeordnet ist.
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Bei dem Sensor handelt es sich vorzugsweise um einen Taststift und/oder einen optischen Sensor.
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Wie ebenfalls eingangs bereits erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung nicht nur den Dreh-Schwenk-Mechanismus selbst, sondern auch ein Koordinatenmessgerät, bei dem ein solcher Dreh-Schwenk-Mechanismus eingesetzt wird. Ein solches Koordinatenmessgerät weist vorzugsweise einen Messkopf, einen Gestellaufbau, der dazu ausgebildet ist, den Messkopf relativ zu dem Messobjekt zu verfahren, sowie den genannten Dreh-Schwenk-Mechanismus auf, der lösbar an den Messkopf angekoppelt werden kann und an dem der Sensor (optischer oder taktiler Sensor) angeordnet ist.
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Es versteht sich, dass sich die oben genannten Ausgestaltungen und die in den Ansprüchen definierten Merkmale nicht nur auf den Dreh-Schwenk-Mechanismus selbst, sondern sich auch auf das beanspruchte Koordinatenmessgerät mit einem solchen Dreh-Schwenk-Mechanismus beziehen. Des Weiteren versteht es sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Koordinatenmessgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine Detailansicht eines Messkopfes eines Koordinatenmessgeräts mit einem Dreh-Schwenk-Mechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 3 Teile des Messkopfes gemeinsam mit dem in 2 gezeigten Dreh-Schwenk-Mechanismus, wobei die Teile des Messkopfes halb geschnitten dargestellt sind;
- 4 eine Schnittansicht des in 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiels des Messkopfes und des Dreh-Schwenk-Mechanismus in einer ersten Stellung;
- 5 eine Schnittansicht des in 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiels des Messkopfes und des Dreh-Schwenk-Mechanismus in einer zweiten Stellung;
- 6A-6F eine Veranschaulichung eines Vorgangs zur Repositionierung eines am Dreh-Schwenk-Mechanismus befestigten Sensors;
- 7 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Repositioniervorrichtung zur Repositionierung eines Taststiftes; und
- 8 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Repositioniervorrichtung zur Repositionierung eines Taststiftes.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Koordinatenmessgerätes, bei dem der erfindungsgemäße Dreh-Schwenk-Mechanismus zum Einsatz kommen kann. Das Koordinatenmessgerät ist darin in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
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Das Koordinatenmessgerät 10 weist in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Basis 12 auf, auf der ein Portal 14 in Längsrichtung verschieblich angeordnet ist. Bei der Basis 12 handelt es sich vorzugsweise um eine stabile Platte, welche beispielsweise aus Granit gefertigt ist. Das Portal 14 dient als bewegliche Trägerstruktur für einen Messkopf 26. Es weist zwei Säulen und einen quer dazu, auf den Säulen angeordneten Querträger auf.
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Die Bewegungsrichtung des Portals 14 relativ zu der Basis 12 wird üblicherweise als Y-Achse bezeichnet. Am oberen Querträger des Portals 14 ist ein Schlitten 16 angeordnet, der in Querrichtung verschieblich ist. Diese Querrichtung wird üblicherweise als X-Achse bezeichnet. Der Schlitten 16 trägt eine Pinole 18, die in Z-Richtung, also senkrecht zu der Basis 12, verfahren werden kann.
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Mit den Bezugsziffern 20, 22, 24 sind Messeinrichtungen bezeichnet, anhand derer die Position des Portals 14, des Schlittens 16 und der Pinole 18 bestimmt werden können. Typischerweise handelt es sich bei den Messeinrichtungen 20, 22, 24 um Glasmaßstäbe, welche als Messskalen dienen. Diese Messskalen sind in Verbindung mit entsprechenden Leseköpfen (hier nicht dargestellt) dazu ausgebildet, die jeweils aktuelle Position des Portals 14 relativ zu der Basis 12, die Position des Schlittens 16 relativ zu dem oberen Querbalken des Portals 14 und die Position der Pinole 18 relativ zu dem Schlitten 16 zu bestimmen.
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Der Messkopf 26, welcher häufig auch als Tastkopf bezeichnet wird, ist an dem unteren freien Ende der Pinole 18 angeordnet. An dem Messkopf 26 lässt sich ein Sensor bzw. Messwerkzeug 28 lösbar ankoppeln. Der Sensor 28 ist gemäß der vorliegenden Erfindung Teil eines Dreh-Schwenk-Mechanismus 30, mithilfe dessen sich die räumliche Orientierung des Sensors 28 ändern lässt. Der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 weist zumindest ein Gelenk auf, mithilfe dessen der Sensor 28 um eine, zwei oder mehr Achsen gedreht und/oder geschwenkt werden kann.
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Als Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 wird vorliegend das Bauteil bezeichnet, an dem der Sensor 28 angeordnet ist und das die Mechanik zum Drehen und/oder Schwenken des Sensors 28 beinhaltet. Als Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 wird also das gesamte Bauteil (samt Sensor 28) bezeichnet, welches an dem Messkopf 26 ankoppelbar ist.
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Der Sensor 28 weist in der in 1 gezeigten Ausführungsform einen taktilen Taststift auf, an dessen freien Ende eine Tastkugel 29 angeordnet ist. Diese Tastkugel 29 dient dazu, einen Messpunkt an einem Messobjekt 31 anzutasten. Mithilfe der Messeinrichtungen 20, 22, 24 lässt sich die Position des Messkopfes 26 innerhalb des Messvolumens beim Antasten eines Messpunktes bestimmen. Die aktuelle Dreh- und Schwenkposition des Taststiftes 28 und damit die Position der Tastkugel 29 relativ zu dem Messkopf 26 lässt sich über eine geeignete Sensorik bestimmen, die in dem Messkopf 26 angeordnet ist. Die genannten Positions- und Lageinformationen werden einer Steuereinheit 32 zugeführt, die dann die aktuellen Raumkoordinaten des jeweiligen Messpunktes an dem zu vermessenden Werkstück 31 bestimmt.
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Da die Messsensorik zur Bestimmung der räumlichen Orientierung des Taststiftes 28 relativ zu der Pinole 18 in dem Messkopf 26 angeordnet ist, wird das entsprechende Bauteil, das fix mit dem unteren Ende der Pinole 18 verbunden ist, vorliegend als Messkopf 26 bezeichnet. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Messkopf aus der von der Anmelderin vertriebenen VAST-Produktgruppe handeln. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass teilweise nicht nur das Bauteil 26, an dem der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 ankoppelbar ist, als Messkopf bezeichnet wird. Stattdessen wird die Bezeichnung „Messkopf“ häufig auch für die Gesamtheit der Bauteile 26 und 30 verwendet.
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Die Auswerte- und Steuereinheit 32 dient, wie bereits erwähnt, einerseits dazu, die Messwerte aus den Messeinrichtungen 20, 22, 24 und dem Messkopf 26 einzulesen und in Abhängigkeit dessen die Raumkoordinaten eines Messpunktes zu bestimmen. Andererseits dient die Auswerte- und Steuereinheit 32 dazu, die motorischen Antriebe für die Bewegung des Messkopfes 26 und dem daran angeordneten Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 samt Sensor 28 entlang der drei Koordinatenachsen X, Y und Z anzusteuern.
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Mit der Bezugsziffer 34 ist ein Bedienpult bezeichnet, das optional vorgesehen sein kann, um den Messkopf 26 mit dem daran angeordneten Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 manuell zu verfahren.
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Es sei darauf hingewiesen, dass anstelle eines wie hier gezeigten taktilen Sensors 28 auch ein optischer Sensor, beispielsweise eine hochauflösende Kamera, verwendet werden kann, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung lediglich beispielhaft anhand eines Koordinatenmessgerätes 10 in Portalbauweise erläutert ist. Grundsätzlich kann die Erfindung aber auch bei Koordinatenmessgeräten in Ausleger-, Brücken- oder Ständerbauweise zum Einsatz kommen. Je nach Bauart des Koordinatenmessgerätes 10 lässt sich die Relativbewegung von Basis 12 und Sensor 28 entlang einer, zweier oder aller drei Raumrichtungen auch durch eine Verfahrbarkeit der Basis bzw. Werkstückaufnahme 12 realisieren.
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2 zeigt eine Detailansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der aus der Messkopf 26, Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 und daran angeordnetem Sensor bzw. Taststift 28 bestehenden Messmimik. Der Messkopf 26 weist eine standardisierte Schnittstelle auf, mithilfe derer sich der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 an dem Messkopf 26 ankoppeln und fixieren lässt. Sowohl das Ankoppeln als auch das Fixieren des Dreh-Schwenk-Mechanismus erfolgt über magnetische Kräfte.
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Vorliegend wird zwischen Ankoppeln und Fixieren des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 unterschieden. Unter dem Ankoppeln wird der Vorgang verstanden, bei dem der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 an den Messkopf 26 vorläufig angekoppelt wird. Messkopf 26 und Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 sind danach zwar miteinander verbunden. Die Ankopplungskraft, die die beiden Teile 26, 30 aneinander hält, genügt jedoch nicht, um bereits Antastungen mit dem Sensor 28 vorzunehmen. Hierzu wird der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 mithilfe einer zusätzlich aufgebrachten Fixierkraft am Messkopf 26 anschließend fixiert.
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Das reine Ankoppeln, also das Aufbringen der Ankopplungskraft, erfolgt typischerweise über einen am Messkopf angebrachten ersten Magnet 36, welcher beispielsweise in 3 ersichtlich ist. Dieser erste Magnet 36 ist vorzugsweise als Permanentmagnet ausgestaltet. Ein weiterer, am Messkopf 26 angeordneter Magnet, welcher vorliegend als zweiter Magnet 38 bezeichnet wird, ist für die Erzeugung der Fixierkraft vorgesehen. Dieser zweite Magnet 38 weist vorzugsweise einen Elektromagneten auf, welcher separat ansteuerbar ist. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem zweiten Magneten 38 um eine Kombination aus Permanentmagnet und Elektromagnet. Um den Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 zu fixieren, wird der Elektromagnet des zweiten Magneten 38 kurz angesteuert. Durch Bestromen der zu dem zweiten Magnet 38 gehörigen Spule 40 wird die zur Fixierung des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 notwendige Fixierkraft erzeugt. Hierdurch wird ein kleiner Luftspalt, welcher sich zwischen dem zweiten Magneten 38 und dem zweiten Bauteil 44 des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 befindet, geschlossen. Danach wird der Elektromagnet des zweiten Magneten 38 abgeschaltet, da nun der Permanentmagnet des zweiten Magneten 38 durch den nicht mehr vorhandenen Luftspalt eine viel höhere Anziehungskraft hat als mit Luftspalt. Zum Entriegeln bzw. Wechseln des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 bzw. des daran angeordneten Sensors 28 wird der Permanentmagnet des zweiten Magneten 38 durch den Elektromagnet kurzzeitig neutralisiert, wodurch sich wieder ein Luftspalt zwischen dem zweiten Magneten 38 und dem zweiten Bauteil 44 des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 bildet und die Anzugskraft dadurch wieder deutlich abnimmt. Gemäß dieser Ansteuerungsvariante des zweiten Magneten 38 wird der Elektromagnet beim Entkoppeln also umgekehrt polarisiert als beim Ankoppeln.
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Wie insbesondere aus den 3-5 ersichtlich ist, weist der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 gemäß des vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiels mehrere, zueinander bewegliche Bauteile auf. Ein erstes Bauteil 42, welches in der Praxis meist als Teller bezeichnet wird, und ein zweites Bauteil 44, welches in der Praxis häufig als Ankerplatte bezeichnet wird, bilden Teile der Wechselschnittstelle 46, mithilfe derer der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 an dem Messkopf 26 lösbar angekoppelt wird. Beide Bauteile 42, 44 weisen vorzugsweise ein ferromagnetisches Material auf, um von den Magneten 36, 38 angezogen werden zu können. Das erste Bauteil 42, also der Teller, bildet das Gegenstück zu dem ersten Magneten 36. Das zweite Bauteil 44, also die Ankerplatte, bildet das Gegenstück zu dem zweiten Magneten 38.
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Unterhalb der Wechselschnittstelle 46 ist an dem Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 eine Feststelleinrichtung 48 vorgesehen. Diese Feststelleinrichtung 48 wird dazu benötigt, die Dreh- bzw. Schwenkbarkeit des Sensors 28, welcher in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel über zwei Gelenke 50, 52 gewährleistet ist, entweder zu sperren oder freizugeben. Eine Freigabe der Dreh- bzw. Schwenkbarkeit des Sensors 28 erfolgt insbesondere bei einer Reorientierung des Sensors 28. Ein Sperren der Dreh- bzw. Schwenkbarkeit des Sensors 28 erfolgt hingegen, sobald der Sensor 28 in seiner gewünschten Orientierung eingestellt ist und ein Messvorgang in Gang gesetzt wird.
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Das erste Gelenk 50 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schwenkgelenk ausgestaltet, mithilfe dessen der Sensor 28 um eine erste Achse schwenkbar ist. Das zweite Gelenk 52 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Drehgelenk bzw. Drehlager ausgestaltet, das eine Drehung des Sensors 28 um eine zweite Achse ermöglicht, die orthogonal zu der ersten Achse ausgerichtet ist.
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Mithilfe der Feststelleinrichtung 48 lassen sich die beiden Gelenke 50, 52 mechanisch festklemmen. Zu der Feststelleinrichtung 48 gehört u.a. ein drittes Bauteil 54, welches über einen Kopplungsmechanismus 56 mit den ersten beiden Bauteilen 42, 44 der Wechselschnittstelle 46 gekoppelt ist. Der genannte Kopplungsmechanismus 56 weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen plattenförmigen Halter, welcher vorzugsweise fix mit dem zweiten Bauteil 44 verbunden ist, sowie einen mit dem Halter verbundenen federgelagerten Bolzen 60, 62 auf, über den die drei Bauteile 42, 44, 54 miteinander gekoppelt sind. Zu dem federgelagerten Bolzen gehört neben dem Bolzen 60 und der darum herum angeordneten Feder 62 eine Stützscheibe 64 sowie eine Einstellmutter 66. Die Stützscheibe 64 dient der Abstützung des Kopplungsmechanismus 56 an dem dritten Bauteil 54. Die Einstellmutter 66 dient der Einstellung der Vorspannung der Feder 62. Die Feder 62 ist zwischen der Stützscheibe 64 und dem zweiten Gelenk bzw. Drehlager 52 geklemmt angeordnet. Das zweite Gelenk bzw. Drehlager 52 ist hingegen zwischen der Feder 62 und der Einstellmutter 66 geklemmt angeordnet.
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Im Folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 anhand der 4 und 5 näher erläutert.
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4 zeigt die erste Stellung des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30, in der die Feststelleinrichtung 48 die Dreh- bzw. Schwenkbarkeit des Sensors 28 freigibt. Der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 nimmt diese Stellung ein, wenn er „lediglich“ an dem Messkopf 26 angekoppelt, jedoch nicht an diesem fixiert ist.
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5 zeigt hingegen die zweite Stellung des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30, in der die Feststelleinrichtung 48 die Dreh- bzw. Schwenkbarkeit des Sensors 28 sperrt. In dieser Stellung befindet sich der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30, wenn dieser am Messkopf 26 fixiert ist.
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Solange der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 an dem Messkopf 26 lediglich angekoppelt, aber noch nicht fixiert ist, liegt das erste Bauteil 42 mit seinen Auflagern 68 an entsprechenden Lagerungen 70, welche an der Unterseite des Messkopfes 26 angeordnet sind, wie in 4 gezeigt, an. In dieser ersten Stellung existiert ein Luftspalt zwischen dem zweiten Bauteil 44 und dem zweiten Magnet 38. Das zweite Bauteil 44 berührt den Messkopf 26 in der ersten Stellung des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 also nicht. Der in den zweiten Magneten 38 vorzugsweise integrierte Permanentmangnet übt daher eine relativ geringe Kraft auf das zweite Bauteil 44 aus. Es sei allerdings darauf hingewiesen, dass der beschriebene Luftspalt in 4 übertrieben dargestellt ist. In der Praxis wird dieser üblicherweise etwas kleiner bemessen sein. Ein weiterer Luftspalt existiert in der in 4 gezeigten, ersten Stellung des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 zwischen dem ersten Bauteil 42 und dem dritten Bauteil 54. Dieser Luftspalt bildet sich, da die Feder 62 das erste Bauteil 42 über die Stützscheibe 64 gegen den Messkopf 26 bzw. die Lagerungen 70 des Messkopfes 26 drückt. Gleichzeitig wird das dritte Bauteil 54 schwerkraftbedingt nach unten gezogen und von dem zweiten Gelenk bzw. Drehlager 52 durch die Einstellmutter 66 gestützt gehalten. Das Drehlager 52, welches eine Drehung des dritten Bauteils 54 gegenüber dem ersten Bauteil 42 ermöglicht, ist somit freigegeben. Die Freigabe des ersten Gelenks 50 erfolgt ebenfalls über einen Luftspalt, welcher um die Welle des ersten Gelenks 50 herum existiert, da die Bohrung, in der die Welle angeordnet ist, minimal größer dimensioniert ist als die Welle selbst.
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Wird nun der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 an dem Messkopf 26 durch Aktivierung des in den zweiten Magneten 38 vorzugsweise integrierten Elektromagneten fixiert, ergibt sich die in 5 gezeigte Situation. In dieser zweiten Stellung ist der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 nicht nur am Messkopf 26 fixiert. Gleichzeitig sind auch die beiden Gelenke 50, 52 mechanisch gesperrt.
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Die Sperrung des ersten Gelenks 50 erfolgt durch eine Verformung des dritten Bauteils 54. Wie insbesondere durch Vergleich der 4 und 5 ersichtlich ist, beinhaltet die Verformung des dritten Bauteils 54 ein Verschwenken der beiden Schenkel 72, 74 des dritten Bauteils 54. Das erste Gelenk 50 wird dabei zwischen den beiden Schenkeln 72, 74 festgeklemmt.
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Die Sperrung des zweiten Gelenks 52 erfolgt aufgrund eines Reibschlusses, welcher sich durch den Kontakt zwischen dem ersten Bauteil 42 und dem dritten Bauteil 54 ergibt.
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Die Aktivierung des in den zweiten Magneten 38 integrierten Elektromagneten bewirkt eine Bewegung des zweiten Bauteils 44 gegenüber dem ersten Bauteil 42. Das zweite Bauteil 44 wird dabei samt Halter 58 und Bolzen 60 gegenüber dem ersten Bauteil 42 nach oben in Richtung des zweiten Magneten 38 gezogen. Der zweite Magnet 38 bewegt sich gleichzeitig nach unten auf das zweite Bauteil 44 zu. Der zuvor beschriebene, in 4 ersichtliche Luftspalt zwischen dem zweiten Magneten 38 und dem zweiten Bauteil 44 wird dadurch geschlossen. Der in den zweiten Magneten 38 integrierte Permanentmangnet übt daher nun eine relativ große Kraft auf das zweite Bauteil 44 aus, da nunmehr kein Luftspalt existiert. Der Elektromagnet kann dann wieder deaktiviert werden. Durch die Bewegung des zweiten Bauteils 44 wird die Feder 62 überdrückt, das dritte Bauteil 54 von unten gegen das erste Bauteil 42 gedrückt und der untere Schenkel 74 auf den oberen Schenkel 72 zubewegt. Hierdurch werden die beiden Gelenke 50, 52 in der oben beschriebenen Art und Weise gesperrt.
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In einer Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass anstelle der Reibflächen zwischen dem ersten Bauteil 42 und dem dritten Bauteil 54 eine umlaufende V-Nut in das erste Bauteil 42 eingeformt ist. Dies dient dazu, die Position und Lage der Dreh-Schwenkeinrichtung reproduzierbar zu machen. In der beschriebenen V-Nut können zwei Kugeln einer Dreipunktlagerung laufen, während die dritte sich auf einer planen Fläche bewegt. Die Klemmachse kann z.B. dadurch reproduzierbar gemacht werden, dass die Welle des ersten Gelenks 50 und das Gegenstück mit einem Feingewinde wie bei einer Mikrometerschraube versehen werden. Hierdurch wird als Nebeneffekt auch noch die Klemmwirkung erhöht, da die V-Form des Gewindes besser kraftschlüssig ist als bei einer glatten Welle.
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Der erfindungsgemäße Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 erweist sich also insbesondere dahingehend als vorteilhaft, da die von dem zweiten Magnet 38 erzeugte Fixierkraft, welche ohnehin zur Fixierung des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 an dem Messkopf 26 benötigt wird, gleichzeitig auch zur Betätigung der Feststelleinrichtung 48 verwendet wird. Anders als bei den bisher aus dem Stand der Technik bekannten Dreh-Schwenk-Mechanismen ist also keine extra Vorrichtung oder separate Ansteuerung der Feststelleinrichtung notwendig. Eine Reorientierung des Sensors 28 ist somit relativ schnell und einfach während des Messablaufs möglich.
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Die 6A-6F veranschaulichen schematisch einen Vorgang, bei dem der taktile Sensor 28 (Taststift) reorientiert wird. Da es sich bei dem erfindungsgemäßen Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 vorzugsweise um einen passiven Dreh-Schwenk-Mechanismus handelt, erfolgt dieser Repositionier- bzw. Reorientierungsvorgang mithilfe einer extra Vorrichtung 76, die im Messraum des Koordinatenmessgeräts 10 angeordnet ist. Diese Vorrichtung 76 weist an ihrem oberen Ende vorzugsweise ein Walzen-Tripel 78 auf, das von der Tastkugel 29 selbstzentrierend angetastet werden kann. Um den Taststift 28 zu repositionieren bzw. zu reorientieren, wird zunächst die Fixierung des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 mithilfe des zweiten Magnets 38 aufgelöst, wodurch die Feststelleinrichtung 48 und damit auch die Gelenke 50, 52 freigegeben werden. Schwerkraftbedingt hängt der Taststift 28 dann senkrecht nach unten (siehe 6A). Sodann wird das Walzen-Tripel 78 mit der Tastkugel 29 angetastet (siehe 6B). Daraufhin wird der Messkopf 26 dann in eine neue Position bewegt werden (siehe 6C). Beispielsweise wird der Taststift 28 durch eine selbstzentrierende Kreisbewegung der Maschine in der XZ-Ebene um die Vorrichtung 76 in die waagrechte Lage gebracht (siehe 6D). Anschließend wird der Sollwinkel des zweiten Gelenks 52 des Taststiftes 28 durch eine selbstzentrierende Kreisbewegung der Maschine in der XY-Ebene eingestellt (siehe 6E). Danach wird der Sollwinkel des ersten Gelenks 50 des Taststiftes 28 durch eine selbstzentrierende Kreisbewegung der Maschine in einer Ebene eingestellt, die nur das erste Gelenk 50 bewegt (siehe 6F). Sobald dies erfolgt ist, wird der zweite Magnet 38 wieder aktiviert, wodurch der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 am Messkopf 26 fixiert und gleichzeitig die Gelenke 50, 52 wieder gesperrt werden.
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Es versteht sich, dass der in 6A-6F gezeigte Vorgang lediglich ein beispielhafter Vorgang zur Veranschaulichung der Reorientierung des Sensors 28 ist. Selbstverständlich kann der Sensor 28 in oben beschriebener Art und Weise mittels weiterer, selbstzentrierender Kreisbewegungen um weitere Winkel oder in anderer Reihenfolge verschwenkt werden. Am Ende der Reorientierung des Sensors 28 erfolgt vorzugsweise das Aufbringen einer Messkraft in Minus-Z-Richtung, wodurch die genaue Lage der Tastkugel 29 in der Dreipunktlagerung der Vorrichtung 76 bestimmt werden kann. Hierdurch wird die Tastkugel 29 neu kalibriert. Der nun neu orientierte und kalibrierte Sensor 28 kann dann aus der Vorrichtung 76 herausfahren und das Werkstück 31 an weiteren, gewünschten Messpunkten erneut antasten.
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Die 7 und 8 zeigen zwei Beispiele der Repositioniervorrichtung 76 im Detail. Die in 7 gezeigte Repositioniervorrichtung 76 weist ein Walzen-Tripel 78 auf, das auf einem Drehlager 80 angeordnet ist, so dass die Mitte einer Tastkugel 29 sich immer um die Drehachse bewegt. Diese Vorrichtung 76 erlaubt es, die Achsen sowohl zu repositionieren als auch die exakte Position der Tastkugel 29 zu bestimmen, wenn sie einmalig eingemessen wurde. Durch die Anordnung der Walzen und der dazugehörigen Halterung sind Tastkugeln in verschiedenen Größen sowie Winkelstellungen in einem weiten Bereich möglich.
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8 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Repositioniervorrichtung 76'. Zusätzlich zu dem Walzen-Tripel 78 weist diese Repositioniervorrichtung 76' eine Eichkugel 82 auf. Dies sorgt durch den Achsversatz der Dreh-Schwenkachsen des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 für die Möglichkeit der automatisierten Bestimmung der aktuellen Position der Drehachse des zweiten Gelenks 52. Im entklemmten Zustand des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 hängt der Taststift 28 immer senkrecht nach unten, d.h. die Position der Schwenkachse des ersten Gelenks 50 ist bestimmt. Klemmt man nach dem Einwechseln des Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 aus dem Magazin die beiden Achsen der Gelenke 50, 52 und tastet auf einer ebenen Fläche an, so ist die Länge des Taststiftes 28 bekannt. Fährt man nun mit dem Tastkopf 29 genau über die Repositioniervorrichtung 76' und tastet in Z-Richtung senkrecht nach unten auf der Eichkugel 82 an, so kann man durch die nun wirkende Messkraft auf den Winkel der Drehachse des zweiten Gelenks 52 schließen, da die Antastkugel immer in Richtung der Drehachse abgedrängt wird. Mit dieser Information und dem Abstand der beiden Achsen der Gelenke 50, 52 ist nun eine selbstzentrierende Antastung im Walzen-Tripel 78 möglich. Ist diese ausgeführt, ist sowohl die Position der Tastkugel 29 als auch ihr Durchmesser bekannt, da aufgrund der Geometrie des Walzen-Tripels 78 kleinere Kugeln tiefer eintauchen als größere und die Gesamtlänge des Taststiftes 29 bereits durch die Antastung auf der ebenen Fläche ermittelt wurde.
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Wie bereits erwähnt, ist der Dreh-Schwenk-Mechanismus 30 im Magazin immer im entklemmten Zustand, so dass der Taststift 28 nach unten hängt. Dies spart sehr viel Platz im Bereich des Magazins, da die Taster nicht seitlich herausragen, sondern nur nach unten hängen.
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Es versteht sich, dass der erfindungsgemäße Dreh-Schwenk-Mechanismus nicht nur mit taktilen Sensoren, sondern auch mit optischen Sensoren verwendet werden kann. Selbstverständlich sind auch taktile Sensoren mit mehr als nur einer Tastkugel verwendbar. Wird beispielsweise ein Taststift 28 mit mehreren Tastkugeln, die an unterschiedlichen, quer zueinander angeordneten Taststift-Achsen angeordnet sind, verwendet, so kann durch die Reorientierung einer Taststift-Achse auf die Position der weiteren Taststift-Achsen geschlossen werden.
