DE10357261A1 - 5-axis adjusting mechanism for measurement or machining purposes, e.g. for measuring vehicle body parts, has two integral rotational axes or support surfaces for aligning a component or part in space - Google Patents

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

5-axis adjusting mechanism for aligning a support surface, axle or point in space, whereby a point in space is aligned using two further integrated rotational axes or support surfaces.

Description

Allen Auf- oder Anlagepunkten ist gemeinsam, dass sie eine definierte Lage im Raum haben sollen. Ist der Unterbau nicht präzise genug ausgeführt, muss zur Soll-Ist-Übereinstimmung eine Justage vorgenommen werden.all Auf- or investment points have in common that they have a defined To have a situation in the room. Is the substructure not precise enough? executed must be to the target-actual match an adjustment be made.

Herkömmliche Verstelleinheiten bestehen meist aus Kreuzschlitten (5) die in einer Ebene die X- und Y-Achsen verschieben können. Damit wandert ein Punkt in einer Ebene.Conventional adjustment units usually consist of cross slides ( 5 ) which can move the X and Y axes in one plane. This moves a point in a plane.

Die nachstehende neue Verstelleinheit verschiebt nicht nur die X- und Y-Koordinate, sondern auch durch eine zentral angeordnete Stellschraube (2) die Z-Koordinate.The following new adjustment unit shifts not only the X and Y coordinates, but also by a centrally arranged set screw ( 2 ) the Z coordinate.

Damit ist eine Raumpunktverschiebung möglich. Zusätzlich sind noch ein Drehkranz (13) und eine Neigungsfläche (10) integriert worden. Hierdurch ist es möglich nicht nur einen Punkt, sondern eine Fläche/Ebene (11) im Raum auszurichten.This allows a shift of the point of space. In addition, there is a turntable ( 13 ) and a slope surface ( 10 ) has been integrated. This makes it possible not just a point, but an area / level ( 11 ) in the room.

Dieses kommt immer dann zur Anwendung, wenn wie im Anwendungsbeispiel beschrieben, Kfz-Karrosserieteile vermessen werden müssen.This is always used when, as described in the application example, car body parts must be measured.

Die Aussenhülle eines Autos ist meist aus strömungsdynamischen Gründen eine Freiformfläche.The outer shell a car is mostly made of fluid dynamic establish a freeform surface.

Diese freiformflächigen Bauteile werden in Einbaulage aufgenommen und vermessen. D.h. eine Halterung oder Anlagefläche zur Aufnahme des Bauteils muss entweder konturparallel oder senkrecht zur Bauteilfläche stehen.These free-form-surface Components are picked up and measured in the installation position. That a bracket or contact surface to accommodate the component must be either parallel to the contour or perpendicular to component area stand.

Auf bzw. gegen diese RPS-Anlageflächen/Punkte (11) wird dann das betreffende Bauteil mit Spannern fixiert und gesichert. Anschließend wird meist der Messvorgang einer Messmaschine ausgelöst.On or against these RPS investment areas / points ( 11 ), the relevant component is then fixed and secured with tensioners. Subsequently, the measurement process of a measuring machine is usually triggered.

Soll nun z.B. die reale Türspaltbreite durch zwei, Toleranz behaftete Bauteile, simuliert werden, so ist es notwendig, dass die betreffenden Teile (z.B. Tür und Mittelpfosten) aus ihrer Ideallage heraus verschoben werden.Should now, e.g. the real door gap width is simulated by two, tolerance-prone components, so is it is necessary that the parts in question (for example, door and center post) be moved out of their ideal position.

Hierfür besitzt die Verstelleinheit in jeder Achse eine „Nullabsteckung" (9, 15, 29, 21, 22), Stellschrauben (2, 4, 12, 14, 22) und eine +/– Verschiebeskala (6, 7, 10, 16,).For this purpose, the adjustment unit has a "zero stakeout" in each axis ( 9 . 15 . 29 . 21 . 22 ), Set screws ( 2 . 4 . 12 . 14 . 22 ) and a +/- shift scale ( 6 . 7 . 10 . 16 ,).

Ausgeführt ist die Nullabsteckung (9, 15, 20, 21, 22) durch zwei übereinander schiebbare Löcher (durch Buchsen verstärkt) durch die ein Arretierungsbolzen eingesteckt wird. Die eine Buchse sitzt dabei fest im Körper der Verstelleinheit, die andere Buchse ist in einem, zunächst in Achsrichtung verschiebbaren Klemmplättchen (z.B. 17)Executed is the zero stakeout ( 9 . 15 . 20 . 21 . 22 ) by two superimposed sliding holes (reinforced by sockets) through which a locking pin is inserted. The one socket is firmly seated in the body of the adjustment, the other socket is in a, initially displaceable in the axial direction clamping plate (eg 17 )

Nach dem Ausrichten der Verstelleinheit auf das ideale Sollmass werden diese Plättchen (17) auf einer Seite durch den Bolzen arretiert und auf der anderen Seite mit einer Schraube (18) geklemmt und gesichert.After aligning the adjustment unit to the ideal nominal dimension, these platelets ( 17 ) locked on one side by the bolt and on the other side with a screw ( 18 ) clamped and secured.

Dann wird auf dem beweglichen Teil der betreffenden Achse gegenüber ihrer +/– Verschiebe-Skala (16) die Nullposition dauerhaft markiert.Then, on the moving part of the respective axis, it is compared with its +/- shift scale ( 16 ) marks the zero position permanently.

Zur Verdeutlichung: Ist der Absteckbolzen eingesteckt, ist die betreffende Achse in ihrer Nullposition blockiert. Wird er herausgezogen, lässt sich diese Achse über eine Stellschraube (z.B. 2) in zwei Richtungen verschieben. Das Klemmplättchen mit der Absteckbuchse (17) berührt dabei nicht den feststehenden Teil der Achse, es bewegt sich mit dem beweglichen Teil.To clarify: If the locking pin is inserted, the axis in question is blocked in its zero position. If it is pulled out, this axis can be adjusted via a set screw (eg 2 ) move in two directions. The clamping plate with the Absteckbuchse ( 17 ) does not touch the stationary part of the axle, it moves with the moving part.

Erfindungsgemäss kann im Bezug auf das Klemmplättchen der feststehende und der bewegliche Teil der Achse getauscht werden.According to the invention in relation to the clamping plate the fixed and the movable part of the axle are exchanged.

Oder in einem Teil ist nur ein vorgebohrtes Loch (9, 19), durch dass nach der Justage in der Verlängerung ein 2. Loch zur Aufnahme des Arretierungsbolzens gebohrt wird.Or in one part is just a predrilled hole ( 9 . 19 ), in that after the adjustment in the extension a second hole for receiving the locking bolt is drilled.

Durch die Verschiebung aus der Nulllage heraus können somit Bauteiltoleranzen definiert ausgeglichen und Bauteilverschiebungen vorgenommen werden. Eine exakte Rückkehr zur Nullposition ist möglich.By the shift out of the zero position can thus component tolerances defined balanced and component shifts are made. An exact return to the zero position is possible.

Die Bauform dieser Verstelleinheit ist den üblichen Rechteckprofilen der Vorrichtungsbauer angepasst worden. Durch Adapterplatten oder Ausbildung der Fussfläche (1) ist eine nahtlose Integration möglich.The design of this adjustment has been adapted to the usual rectangular profiles of the device builders. Through adapter plates or training of the foot surface ( 1 ) a seamless integration is possible.

Die Kopfseite bzw. die Neigungsplatte (11) der Verstelleinheit kann zur direkten Aufnahme des Bauteiles dienen. Sie kann auch in der negativen Topographie des Bauteiles ausgeführt seinThe head side or tilt plate ( 11 ) of the adjustment can serve for direct recording of the component. It can also be executed in the negative topography of the component

Für die dann üblicherweise eingesetzten Bauteil-Spanner wird die Neigungsplatte (11) um den benötigten Platz vergrössert.For the then usually used component tensioner, the tilt plate ( 11 ) increased by the required space.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde weder der Spanner noch das aufzunehmende Teil in der Zeichnung dargestellt. Die Zeichnung ist auf das Funktionsprinzip, die Anordnung der Achsen zueinander und Darstellung der Bauform beschränkt worden.Out establish the clarity neither the tensioner nor the male part was in the drawing shown. The drawing is based on the principle of operation, the arrangement the axes have been limited to each other and representation of the design.

11
Fussplatte mit Anschluss an dasfootplate with connection to the
Vorprofilpreliminary
22
Verstellschraube mit L/R-adjusting with L / R
Gewinde für Z-Achsethread for Z-axis
33
Führungen an allen 4 Eckenguides at all 4 corners
44
Verstellschraube mit dahinteradjusting with behind it
liegenderlying
Schwalbenschwanzführung X-Dovetail guide X-
Achseaxis
55
Platte mit gekreuzten Führungenplate with crossed guides
X/YX / Y
66
Verschiebeskala Y-Achsesliding scale Y-axis
77
Skala für Drehachse A/scale for rotary axis A /
Drehwinkelangle of rotation
88th
Druckschraube zum Anpressenpressure screw for pressing
des Drehkranzes auf die darunterof Turntable on the bottom
liegende Fläche 3 × 120° versetztlying area 3 × 120 ° offset
99
Nullabsteckung der B-AchseNullabsteckung the B axis
/Neigungsplatte/ Tilt table
1010
Skala für Neigungswinkelscale for inclination angle
1111
RPS-Fläche ggf. mitRPS area if necessary With
Bauteiltopographie odercomponent topography or
Anlagekugel. Nicht dargestellt istInvestment sphere. Not shown
der Bauteilspanner mit seinerof the Component clamp with his
Befestigungsflächemounting surface
1212
Verstellschraube füradjusting For
Neigungswinkeltilt angle
1313
Drehkranz der A-Achseslewing ring the A-axis
1414
Stellschraube für Y-Achsescrew for Y-axis
1515
Absteckloch mit Buchse für Z-peg hole with socket for Z-
Achseaxis
1616
Skala für Z-Achsescale for Z-axis
1717
Absteckplätchen Z-AchseAbsteckplätchen Z axis
1818
Klemmschraube fürclamping screw For
Absteckplätchen Z-AchseAbsteckplätchen Z axis
1919
Absteckbuchse A-AchseAbsteckbuchse A axis
2020
Absteckplätchen Y-AchseAbsteckplchenchen Y-axis
2121
Absteckplätchen X-AchseAbsteckplchenchen X-axis
2222
Stellschraube für A-Achsescrew for A-axis

Claims (6)

5-Achsen-Verstelleinheit, die eine Anlagefläche (3), Achse (2) oder Punkt (1) im Raum ausrichten kann. Dadurch gekennzeichnet, dass in einer Einheit ein Raumpunkt in X, Y, Z und durch zwei weitere integrierte Drehachsen eine Achse oder Anlage-Fläche ausgerichtet wird.5-axis adjustment unit, which has a contact surface ( 3 ), Axis ( 2 ) or point ( 1 ) in the room can align. Characterized in that in a unit of a point in space in X, Y, Z and two rotational axes further integrated an axis or plant area is aligned. 5-Achsen-Verstelleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich in die Verstelleinheit in allen Achsen einjustierbare Nullpositionen, die arretiert und wieder gelöst werden können, eingearbeitet sind.5-axis adjustment unit according to claim 1, characterized marked that in addition in the adjustment in all axes einjustierbare zero positions, the arrested and released again can be are incorporated. 5-Achsen-Verstelleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nullpositionen nach Anspruch 2 mit einer +/– Verschiebeskala in Verbindung stehen.5-axis adjustment unit according to claim 1, characterized characterized in that the zero positions according to claim 2 with a +/- shift scale keep in touch. 5-Achsen-Verstelleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite der B-Achsenplatte direkt als RPS/Bauteilberührungsfläche dienen kann.5-axis adjustment unit according to claim 1, characterized characterized in that the top of the B-axis plate directly as Serve RPS / component interface can. 5-Achsen-Verstelleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die B-Achsenplatte nach Anspruch 4 zusätzlich mit einem Spannelement zum Fixieren des Aufnahmegegenstandes erweitert wird. Dieses kann sowohl z.B. ein von unten wirkender Hakenspanner, als auch ein von oben wirkender Hebelspanner sein.5-axis adjustment unit according to claim 1, characterized characterized in that the B-axis plate according to claim 4 in addition extended with a clamping element for fixing the object to be recorded becomes. This can be both e.g. a hook tensioner acting from below, as well as acting from above levers. 5-Achsen-Verstelleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine entsprechende Ausbildung der Fussplatte oder eine Adapterplatte eine Anbindung an alle gängigen Vorrichtungsprofile möglich ist.5-axis adjustment unit according to claim 1, characterized characterized in that by an appropriate design of the foot plate or an adapter plate a connection to all common device profiles is possible.
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